測量近地面層以上大氣的物理、化學特性的方法和技術,又稱高空觀測或高空探測。高空氣象觀測以測定大氣各高度上的溫度、濕度、氣壓、風向、風速為主,其他還有一些特殊項目,如大氣成分、臭氧、輻射、大氣電等。主要的觀測方法有氣球探測、氣象飛機探測、無線電探空和測風、氣象雷達探測、氣象火箭探測、氣象衛星探測等(見表)。

主要高空氣象觀測系統

  自18世紀中葉以來,先後用風箏、載人氣球攜帶儀器進行直接探測高空氣象要素的試驗(見大氣科學發展簡史)。19世紀末,法國、德國、美國發明和改進瞭探空氣象儀。1896年在歐洲組織國際間的探空氣球探測試驗,是高空氣象觀測站網的雛型。隨著氣象氣球和光學經緯儀的發展,逐步建立瞭小球經緯儀測風的方法。20世紀20~30年代末,在電報、編報、短波無線電技術發展的基礎上,先後研制成瞭無線電探空儀、無線電經緯儀和測風雷達(見高空風觀測)等,為建立全球高空觀測站網奠定瞭基礎。40年代,發展瞭氣象火箭,探測高度可達100公裡以上。60年代以來,氣象衛星和大氣遙感技術的發展,促進瞭全天候和全球性的高空氣象探測的發展。大量利用無線電遙測、遙控技術和電子計算機微處理機定量控制,實時處理,是當前各高空觀測系統的技術特點。

  全球性高空站網的合理分佈、新技術方法的應用和充分利用各種探測系統是構成現代高空綜合的觀測系統的特點。由各系統測定和提供的大量高空氣象觀測數據,對揭示大氣的結構、建立大氣科學的理論和提高天氣預報的準確率起瞭重要的作用。對於各種手段高空探測的一致性和資料的可比較性是20世紀60年代以來各國共同關心和努力解決的問題。

  

參考書目

 J.Y.Wang,Instruments for PhysicalEnvironment-alMeasurements,Vol.Ⅰ,Vol.Ⅱ,Milieu Information Service,1975,1976。

 W.E.K.Middleton,Invention of the Meteorologic-alInstruments,The Johns Hcpkins Press,Baltimore,1969。