章绪论(1)
1.1高空大气探测概述(1)
1.1.1高空大气探测的内涵(1)
1.1.2常规高空大气探测业务(2)
1.1.3学习高空大气探测技术的要求(3)
1.2高空大气探测的历史与发展现状(4)
1.2.1高空大气探测的历史(4)
1.2.2中国高空探测的发展历史(7)
1.2.3高空大气探测的现状(8)
1.2.4高空大气探测的发展趋势(14)
1.3高空大气探测的基础知识(14)
1.3.1地球大气的组成概况(14)
1.3.2大气的基本状态参数及状态方程(16)
1.3.3气压与高度(17)
1.3.4地球重力场与位势高度(18)
1.3.5大气湍流(20)
1.3.6大气热力学的基本概念(21)
1.3.7旋转坐标系和科里奥利力(23)
1.3.8地转风及其切变和热成风(24)
1.4地球大气分层结构和特性(25)
1.4.1标准大气(25)
1.4.2对流层(27)
1.4.3平流层(28)
1.4.4中间层(29)
1.4.5热层(30)
1.4.6外大气层(31)
1.5高空大气气象要素的基本变化规律(31)
1.5.1高空大气气象要素的基本特征(31)
1.5.2气压的变化规律(33)
1.5.3温度的变化规律(36)
1.5.4湿度的变化规律(39)
1.5.5风的变化规律(41)
1.6天气学和气候学对高空探测的基本要求(45)
1.6.1高空探测数据处理的基本要求(45)
1.6.2对传感器的基本要求(46)
1.6.3高空探测数据三性要求(48)
第2章高空风探测(52)
2.1测风雷达(53)
2.1.1L波段雷达探空原理(53)
2.1.2L波段雷达的测距原理(53)
2.1.3L波段雷达的测角跟踪原理(54)
2.1.4L波段雷达系统组成(55)
2.1.5雷达定位测风(70)
2.2无线电经纬仪(72)
2.3光学测风经纬仪(73)
2.4卫星导航测风(77)
2.4.1GPS卫星导航系统(77)
2.4.2北斗卫星导航系统(78)
2.4.3卫星导航探测仪器设备(78)
2.4.4导航卫星定位法测风(80)
2.4.5卫星频率多普勒频移法测风(81)
2.5气象业务应用所需的风(83)
2.5.1平面坐标投影原理(83)
2.5.2站心坐标与地心坐标的转换(84)
2.5.3气球漂移量的计算(86)
2.5.4层风的计算(86)
2.5.5规定高度风的计算(90)
2.5.6合成风的计算(91)
2.5.7优选风层的选取(92)
2.6高空风的平均、平滑和内插处理(92)
2.6.1传统的测风数据处理方法(92)
2.6.2风向风速的矢量平均方法(94)
2.6.3风向风速的内插处理(95)
2.7天气学所需的风(97)
2.7.1规定层的高度和时间(98)
2.7.2《常规高空气象观测业务规范》规定的内插方法(98)
2.8L波段高空大气探测系统软件介绍(99)
2.8.1主要功能(100)
2.8.2台站常量参数设置(101)
2.8.3数据处理软件(101)
2.8.4文件系统与命名规则(105)
第3章高空温压湿气象要素探测(111)
3.1气球和氢气(111)
3.1.1氢气(111)
3.1.2气球型号和用途(117)
3.1.3气球升速？稳定性及误差(118)
3.2探空仪(125)
3.2.1探空仪的分类(125)
3.2.2探空仪的组成(126)
3.2.3探空仪的传感器(129)
3.2.4探空仪及相关探测设备(135)
3.2.5几种典型的探空仪介绍(139)
3.3探空仪的施放和信号接收(145)
3.3.1探空仪施放前的准备(145)
3.3.2探空仪施放和探测过程(151)
3.3.3探空仪外场比对试验(153)
3.4探空数据的采集和处理(161)
3.4.1温度辐射误差修正(161)
3.4.2位势高度计算(163)
3.4.3用高度反算气压(165)
3.4.4规定等压面和规定高度(166)
3.4.5特性层的选取(166)
3.4.6特殊情况的处理(168)
3.4.7资料的就地审核和统计(169)
3.4.8探空报表和存档(169)
第4章非常规高空大气探测(171)
4.1高空电场观测(171)
4.1.1高空电场的基本特性(171)
4.1.2电场探空仪原理(172)
4.1.3三维空中电场仪(176)
4.1.4高空电场观测(178)
4.2高空臭氧探测(178)
4.2.1大气成分简介(178)
4.2.2臭氧的测量原理和方法(179)
4.2.3臭氧的电化学反应(180)
4.2.4测量臭氧的探空仪(181)
4.3高空露/霜点温度探测(185)
4.3.1高空湿度探测存在的缺陷(185)
4.3.2高空低温低湿条件下湿度测量的瓶颈(187)
4.3.3露点温度的直接测量(188)
4.4下投探空仪探测(193)
4.4.1下投探测的特点(193)
4.4.2平流层气球下投探测(195)
4.4.3飞机下投探测(196)
4.4.4气象火箭下投探测(199)
4.5商用飞机探测(202)
4.5.1概述(202)
4.5.2气压探测原理(204)
4.5.3温度探测原理(206)
4.5.4风速和风向探测原理(207)
4.5.5应用情况(209)
4.5.6气象飞机探测技术简介(209)
第五章高空大气的微波遥感探测(213)
5.1风廓线雷达原理及高空风的探测(214)
5.1.1概述(214)
5.1.2风廓线雷达回波机理(215)
5.1.3风廓线雷达探测原理(222)
5.1.4风廓线雷达的系统组成(229)
5.1.5风廓线雷达的应用(232)
5.2微波辐射计探测(236)
5.2.1概述(236)
5.2.2微波辐射测量原理(237)
5.2.3大气微波遥感原理(252)
5.2.4微波辐射计工作原理(261)
5.2.5微波辐射计的遥感应用(274)
5.3导航卫星水汽探测(GNSS/MET)(279)
5.3.1概述(279)
5.3.2导航卫星水汽探测原理(281)
5.3.3GPS气象网的建设290)
5.3.4导航卫星水汽探测应用(292)
5.4高空大气的掩星探测(293)
5.4.1概述(293)
5.4.2掩星探测原理(294)
5.4.3掩星探测的应用(302)
参考文献(304)

通过对地球大气结构的简单描述，引出高空观测中的主要气象要素、表征方法、量值变化范围和观测技术手段等。对这些物理量的观测，必须明确相应探测仪器设备的性能指标要求和测试、标校、考核方法。常规高空探测仪器设备的工作原理、技术规范、机械物理结构、电路组成以及使用