上翻斗、计量翻斗、计数翻斗、干簧管等组成。记录器由计数器、记录笔、自记钟、控制线路板等构成。
承水器收集的降水通过接水漏斗进入上翻斗，积到一定量时由于重力作用上翻斗翻转，水进入汇集漏斗。再注入计量翻斗时，将不同强度的降水调节为较均匀的降水强度，以减少由于降水强度不同造成的测量误差。当计量翻斗承受的降水量为0.1mm时，计量翻斗将降水倒入计数翻斗，使计数翻斗翻转一次。计数翻斗在翻转时，与其相关的磁钢对干簧管扫描一次，干簧管因磁化而瞬间闭合一次。这样，降水量每次达到0.1mm时，就送出一个开关信号，采集器就自动采集存储0.1mm降水量
8.正常情况下，雨量自记纸上的曲线形式如何？为什么？
会逐渐加大，因雨量器将降水量被放大了，造成曲线不均匀分布
9.比较20cm口径小型蒸发器与E－601型蒸发器的精度，并说明理由。
e-601型蒸发器的精度比20cm口径小型蒸发器的精度高，对于影响蒸发量的原因都导致20cm口径小型蒸发器的蒸发量都比e-601型蒸发器的蒸发量偏大，所以测量精度20cm口径小型蒸发器比e-601型蒸发器的精度小
10.积雪深度、雪压在什么条件下观测？某次用体积量雪器观测得到容积等于440cm3的水，求雪压。
雪深、雪压的观测地段，应选择在观测场附近平坦、开阔的地方。入冬前，应将选定的地段平整好，清除杂草，并作上标记。 P=440*1/100=4.4
11.用称雪器称量得某样本秤杆刻度数m＝5.9，求雪压。 P=M/S=50*m/50=m=5.9
第十章，自动气象观测系统 1.何谓自动气象站,如何分类？
自动气象站是一种能自动地观测和存储气象观测数据的设备。如果需要，可直接或在中心站编发气象报告，也可以按业务需求编制各类气象报表。自动气象站网由一个中心站和若干自动气象站通过有线和无线通信电路和组网软件组成。 有人自动站 无人自动站
2.试述自动气象站的基本构成和工作原理。
自动气象站由硬件和系统软件组成,硬件包括传感器,采集器,通信接口,电源,计算机等,系统软件有采集软件和业务应用软件。还应配置远程监控软件，将自动气象站与中心站连接形成自动气象站网。
随着气象要素值的变化，自动气象站各传感器的感应元件输出的电量产生变化，这种变化量被CPU实时控制的数据采集器所采集，经过线性化和定量化处理，实现工程量到要素量的转换，再对数据进行筛选，得出各个气象要素值，并按一定的格式存储在采集器中。 在配有计算机的自动气象站，实时将气象要素值显示在计算机屏幕上，并按规定的格式存储在计算机的硬盘上。在定时观测时刻，还将气象要素值存入规定格式的定时数据文件中。根据业务需要实现各种气象报告的编发，形成各种气象记录报表和气象数据文件。 3.自动气象站的主要功能是什么？
⑴ 自动采集气压、温度、湿度、风向、风速、雨 量、蒸发量、日照、辐射、地温等全部或部分 气象要素
⑵ 按业务需求通过计算机输入人工观测数据
⑶ 按照海平面气压计算公式自动计算海平面气压； 按照湿度参量的计算公式计算水汽压、相对湿度、 露点温度以及所需的各种统计量 ⑷ 编发各类气象报告 ⑸ 形成观测数据文件 ⑹ 编制各类气象报表
⑺ 实现通讯组网和运行状态的远程监控 4.自动气象站常用的传感器有哪些？
气压——振筒式气压传感器、膜盒式电容气压传感器 气温——铂电阻温度传感器 湿度——湿敏电容湿度传感器 风向——单翼风向传感器 风速——风杯风速传感器 雨量——翻斗式雨量传感器 蒸发——超声测距蒸发量传感器 辐射——热电堆式辐射传感器 地温——铂电阻地温传感器
日照——直接辐射表、双金属片日照传感器 5.自动气象站数据采集器的主要功能是什么？
数据采集器是自动气象站的核心，其主要功能是数据采集、数据处理、数据存储及数据传输等。
6.自动气象站的数据采样顺序如何？
采样顺序：气温、湿度、降水量、风向、风速、气压、地温 、辐射、日照、蒸发 7.自动气象站观测的风向，风速是如何平均的，风向过零如何考虑？
风向、风速采用滑动平均法，计算公式
:n个样本的平均值，yn:第n个样本值，t：采样间隔（s）,T:平均区间（s） 风向过零处理采用以下算法：
8.自动气象站观测要素的极值如何选取？ 最大风速从10分钟平均风速值中选取
其他要素的极值（含极大风速）均从瞬时值中选取
第十一讲 大气边界层
1大气边界层的定义
大气边界层又称行星边界层，是指存在着湍流性特征的低层大气，是大气与下垫面直接发生相互作用的层次。湍流是边界层大气的主要运动形态，对地表面与大气间的能量、热量、水汽及其它物质的输送起着重要的作用。地球表面热力强迫的日变化通过湍流混合扩散使得边界层中气象要素呈现日周期的循环。 大气边界层一般可分为二层，近地层和上面的Ekman层。近地层又称表面层（Surface Layer），
是边界层的最低层，直接与地表接触，受地面强烈影响的一层大气，其厚度约比整个行星边界层小一个量级，因行星边界层厚度变化一很大，故近地层厚度变化也大，一般几十米，这是平均情况；在近地层，大气受地球表面的动力和热力的强烈影响，气象要素随高度激烈变化，运动尺度小，柯氏力可略去不计；由于近地层很薄，可以近似地认为该层中动量、热量和水汽的铅直湍流输送通量几乎不随高度变化，即，其为常通量层。Ekman层是大气边界层的上层，在Ekman层，湍流粘性力和柯氏力及气压梯度力同等重要 2湿度脉动量的测量
湿度脉动量测量主要有三种不同的方法，它们是水汽对紫外辐射的吸收（Lyman-α湿度仪），水汽对红外辐射的吸收（红外湿度计）和微波折射与湿度的依赖关系（微波折射仪）。这三种类型的仪器中最为简单也是最为常用的是Lyman-α湿度仪 。
第十二章 高空温湿压风的探测
1.测定高空风有哪几种方法？这些方法有什么特点？
①根据气流对测风仪器的动力作用来测定个高度上的风力和风速：广泛用于地面风，测高空风需要升空装置。②轨迹法：用来测风的飘浮物体，要求其惯性很小，没有相对于空气的水平运动的对象才能作为气流水平方向运动轨迹的示踪物。示踪物在水平方向运动的方向和速度就是风向、风速。需要指出的是，这样求出的风向、风速是某一时段或某一气层厚度内气流方向和速度的平均值
2气球测风原理：由于氢气本身有质量，它要产生一个向下的力，用V γ表示（ γ为氢气的质量密度）。另外气球的球皮和附加物也有重量，也要产生一个向下的力，我们设为B。我们把与气球同体积的空气重力与氢气重力之差，称为总举力。用E表示，即：E=V（ρ-γ)g 我们把总举力与气球的球皮和附加物产生的重力之差称为净举力。用A表示A=E-B=V（ρ-γ)g-B 总举力不能够完全决定气球能否上升，只有净举力才能完全决定
净举力A一般是不随气球上升而改变的A0=V0（ ρ0-γ0)g-B假设球内部的气体压力接近于周围的空气压力，球在上升时，气球内外的温度是相等的，球内氢气的质量在放球观测的时段为基本不变。则可知：气球在上升过程中球内氢气密度的变化正比例于外界空气密度的变
??V0????V。A=E-B=V（ρ-γ)g-B 0化，而反比例于气球的体积的变化。可得：0A0=V0（ ρ0-γ0)g-B可以得到A=A0=常量，即 气球在上升过程中，净举力保持恒定
3影响气球的因子：
⑴ A与B影响：升速与净举力A，球皮及附加物重量B重量有关，要使升速增大，必须要增大A或减小B。⑵ 空气密度ρ的变化⑶ 空气阻力系数⑷ 大气中垂直气流⑸ 渗透和扩散的影响⑹ 畸形和上升中的翻滚，阻力增大，气球升速变小。
2.试述单经纬仪测风的基本原理，并说明单经纬仪测风中风向、风速是如何确定的。 某一瞬时，气球在空间的位置对地面有一个垂直投影点，测得在某一个时段内气球投影点的位移，就是气球在这段时间里的水平位移，据此就可以测定这一时段所对应的高度上的风向和风速。确定：
已知：风气球的升速w=100米/分 第2分钟的仰角α2= 30°，方位角β2=45°第4分钟的
仰角α4= 76°，方位角β4= 30求第2-4分钟平均风速和风
3.测风气球的总举力和净举力与哪些因素有关？要保持净举力不随气球的上升而改变，必须满足什么条件？
3. 双经纬仪定点测风 矢量法计算气球高度