气象探测仪的介绍和特点_气象探测气球图片

1.风云四号气象卫星有什么功能？

2.气象监测的介绍

3.探空仪的介绍

4.闪电定位是真的吗?

5.气象卫星的出现，使气象的观测发生了哪些重大变革？

6.气象站的气象工具是什么?

随着科学技术水平的提高、计算机微处理器技术的发展、现代数字信号处理技术的提升、新型半导体等材料的推出和加工制造工艺的进步，红外探测器近年发展迅猛。

什么是红外探测器

红外探测器(Infrared Detector)是将入射的红外辐射信号转变成电信号输出的器件。红外辐射是波长介于可见光与微波之间的电磁波，人眼察觉不到。要察觉这种辐射的存在并测量其强弱，必须把它转变成可以察觉和测量的其他物理量。一般说来，红外辐射照射物体所引起的任何效应，只要效果可以测量而且足够灵敏，均可用来度量红外辐射的强弱。

红外探测器在我国很多方面都有应用，并起着不可替代的重要作用。如航空航天、天文、气象、军事、工业和民用等众多领域，下面给大家简单介绍一下：

一、气象预测

在气象监测领域，因为有风云系列气象卫星、海洋系列卫星昼夜监测，发送卫星云图，所以台风预测越来越准确。尤其是卫星上的红外探测器组件，做成遥感仪器放在卫星上，才能够观测得到各种成像。

二、军事侦察

红外探测具有环境适应性好、隐蔽性好、抗干扰能力强、能在一定程度上识别伪装目标，且设备体积小、重量轻、功耗低等特点，在军事上被广泛应用于红外夜视、红外侦察以及红外制导等方面。

三、机场安检

在交通极为便利的今天，在乘坐地铁、火车、飞机前，进站时都需要过安检，通过安检仪，工作人员可以在不打开包裹的前提下，检查是否携带违禁物品，从而为每位乘客的安全保驾护航。

目前，科学家正致力于将探测器的波段扩充到太赫兹。因为太赫兹波有一定的透射深度，所以在成像方面有重要应用，比如机场安检、国防、地沟油检测等。在太赫兹安检仪前，恐怖 分子 隐藏的武器显露无遗。

四、医疗检查

在医疗行业，红外探测器随处可见，最常见的无外乎红外热像仪，红外热像仪基于红外辐射原理，以人体为辐射源，采用红外探测器，捕捉对象发出的红外辐射能，将空间物体表面发出的红外辐射以不同色阶的颜色表示，转变为可视性、可定量的伪彩热图，以亮色调表示高温、暗色调表示低温，使红外热图更直观、更易解读，多应用于临床诊断涉及多领域。

五、环境监测

2020年初疫情突然袭来，为了更好的防控防治，无论是个人及家庭，或是社区、车站、医院等地方都急需体温计来筛查发热病人，因此测温仪需求量大增。非接触红外测温仪通过测量目标发射的红外辐射强度，计算出物体的表面温度，全程不与物体接触。

六、对地成像

红外探测器规模越大看得越清楚，大规模就是像素做的多，目前规模最大的是美国做的6400万像素。

以上就是本期的盘点啦，当然红外探测器的应用不仅于此，我们下期接着介绍~

风云四号气象卫星有什么功能？

斗门国家基本气象站观测场里的仪器布局特点布局合理，仪器齐全，空间分布均匀等。

1、布局合理：斗门国家基本气象站的仪器布局是根据气象要求和气象观测的特点而设计的，布局合理，方便观测和管理。

2、仪器齐全：观测场内设有各类气象观测仪器，包括气象站，气象雷达，探空仪，GPS等，能够满足各种气象观测需要。

3、空间分布均匀：仪器在观测场内分布均匀，不会互相干扰，能够保证气象观测数据的准确性。

4、仪器安装稳定：观测仪器安装在固定的地基或支架上，保持稳定，不会因为风雨等自然因素而移位或倾斜。

5、仪器维护及时：观测仪器定期进行检修和维护，保证仪器工作正常，数据准确。

气象监测的介绍

12月11日零时11分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功发射风云四号卫星。而风云四号气象卫星又有哪些功能呢?发射的意义作用是什么呢?下面是我精心为你们整理的关于的相关内容，希望你们会喜欢!

风云四号气象卫星的功能

观测能力是现有系统的上千倍

根据航天科技集团八院风云四号卫星工程总师李卿的说法，风云四号是我国首颗静止轨道上三轴稳定的定量遥感卫星，搭载了多通道扫描成像辐射计、干涉式大气垂直探测仪、闪电成像仪和空间天气监测仪等4种探测器，实现了多个重大技术突破。

将四大类载荷安装在同一个卫星平台上，就是其中的一个突破。中国气象局副局长、风云四号卫星工程总指挥于新文说，这是一个世界性难题的突破，解决了多个仪器同时工作所产生的相互干扰问题。

他说，相较于其他国际先进水平静止气象卫星将成像仪器和探测仪器分置于两颗卫星的普遍做法，风云四号的这种设计大大节省了研制成本，更重要的是，在世界上首次实现对大气的多手段综合观测。

具体来看，与目前业务执行的风云二号卫星相比，风云四号配备的扫描成像辐射计通道数量增加了2.8倍，达到14个。其观测时间解析度提高1倍，可每15分钟对东半球扫描一次，最快可以每1分钟生成一次区域观测影象。最高空间解析度较之前提高了6倍，达到500米。

李卿说，这些新能力，将让风云四号以全新的方式来揭示台风、暴雨、洪涝、森林火灾、沙尘暴和空间天气的变化规律。

风云四号还搭载了世界首个静止轨道干涉式大气垂直探测仪，其在垂直光谱探测通道达到1700个，可方向上对大气结构实现高精度定量探测，相当于对大气进行CT扫描。

这也是国际上静止轨道气象卫星的首次装载，将首次实现静止轨道大气高精度温度、溼度廓线探测，获取的高光谱大气资料，可进一步提高天气预报的准确性。

根据中国气象局的说法，风云四号的观测能力是现有观测系统的上千倍，将极大提高天气预报准确率和精细化水平。

接下来是闪电成像仪。风云四号的成功发射，是我国自主研制闪电成像仪的首次在轨应用，填补国内空白。1秒钟可以拍摄500张闪电图，探测区域范围内的闪电频次和强度，这可以用来实现对强对流天气的监测与跟踪，提供闪电灾害预警，也是国内首次应用。

能感知3.6万公里外湖水温度的变化

放眼全球，国际上新一代静止气象卫星已呈现出竞相发展的态势。日本和美国分别在今年11月2日和11月19日发射同类气象卫星。欧盟、俄罗斯、韩国、印度也计划于2017～2018年前后发射新一代静止气象卫星。

风云四号地面应用系统总师张志清说，风云四号卫星与日本、美国2016年最新发射的葵花九号卫星、GOES-R卫星及欧洲正在研制的MTG等均属于新一代静止轨道气象卫星。

气象卫星又被叫做定量遥感卫星，除了获取云图，还有一个重要的功能就是获取准确的、定量化的大气和地表观测资讯，为后续的应用提供服务。

张志清说，针对越来越高的定量遥感需求，风云四号装载的多通道扫描成像辐射计、干涉式大气垂直探测仪和闪电成像仪，在效能上比之前的卫星有大幅的提升。

张志清举了一个例子，青海湖的温度是20℃，风云四号卫星可以做到对其温度的测量误差小于1℃，同时，当湖水温度变化0.1℃时，卫星就能够准确感知出来。

此外，风云四号还可以通过不同光谱通道的观测，对全国植被覆盖、粮食亩产等作出预估。在气象学家看来，其经济、社会效益空前。

不过天气预报是一件极其复杂的工作，除了温度，还包含溼度、压强、风等指标，涉及温溼度、导风、闪电、辐射、云和气溶胶、大气成分等数十个种类卫星遥感资料产品的应用。

张志清说，风云四号卫星正式投入业务执行后，将提供包括云、辐射、温溼度、大气、导风、闪电等34种资料产品。

革命性的跨越：提高天气预报准确率的重器

事实上，在风云四号之前，我国已成功发射了14颗气象卫星，其中7颗卫星在轨执行，成为世界上少数几个同时拥有极轨和静止轨道气象卫星的国家。

国防科工局系统工程司副司长赵坚表示，极轨气象卫星已经实现了升级换代和上、下午星组网观测，如今，风云四号卫星的成功发射使静止轨道气象卫星也实现了升级换代，并形成了“多星在轨、统筹执行、互为备份、适时加密”的业务格局。

在茫茫太空中，气象卫星就是洞察风云变幻的锐利“眼睛”。张志清说，气象卫星主要是通过卫星装载的各种探测仪器获得不同的卫星气象云图，然后通过云图反演出其他变数，并应用到天气预报模式中，再根据方程的运算得到未来的天气。

气象卫星云图可分为太阳同步轨道气象卫星云图和地球静止轨道气象卫星云图。不过，能用自己研制的卫星拍摄这两种云图的国家和地区，美欧之外，就只有中国了。

根据赵坚的说法，风云系列气象卫星中的风云一号卫星和风云三号卫星分别是我国第一代和第二代太阳同步轨道气象卫星，距地面高度大约500公里至1000公里，其拍摄的云图就是太阳同步轨道气象卫星云图。

而风云二号卫星和刚刚发射的风云四号卫星则分别是我国第一代和第二代对地静止轨道气象卫星，距地面约3.6万公里，其拍摄的卫星云图是地球静止轨道气象卫星云图。

静止卫星与极轨卫星，一个相对于地球保持静止，一个则绕着地球转动。如风云二号卫星和风云三号卫星对我国天气的观测好比一个定点站岗警察和一个流动巡逻警察。

目前，人们看到中央电视台天气预报的卫星云图，基本上来自在轨执行的风云二号E、F、G三颗星。张志清说，风云四号卫星正式投入业务执行后，将逐步接替风云二号卫星提供更加及时和高精度的观测资料，进一步提高天气预报的准确率。

中央气象台首席预报员、风云四号卫星应用首席专家许映龙说，成像和垂直观测相结合，就好比医生不仅有了X光片，同时还有了CT片，获得了不同层次的切片资料，对于病情的判断就更加准确了。

他说，这是一个革命性的跨越，“可以说，风云四号卫星是提高天气预报准确率的重器”。

根据官方的说法，随着风云卫星的发展，我国当前天气预报的准确率从上世纪70年代的约50%，提高到了现在的90%。而风云四号的成功发射，将进一步提高这一准确率。

风云四号气象卫星发射的意义作用

风云四号气象卫星西昌发射成功 将大幅提高天气预报准确率

未来的天气预报

有了卫星重器，我国天气预报的水平究竟能提高多少，与国际发达国家相比又将如何?

这个问题并不难回答。事实上，现代天气预报包括5个环节：气象观测、资料收集、综合分析、预报会商、预报产品释出。

这其中，气象观测又分为地基观测、空基观测和天基观测三大类。而气象卫星，只是其中的天基观测一环。在专家看来，气象卫星观测能力的提升，将会带来天气预报能力的提升，不过至于能提升多少，以及能否和欧美比肩，则还要进行综合考量。

毕竟，真正引领天气预报技术走向现代化的是数值天气预报的诞生。而所谓数值预报，就是使用大气运动方程建立的数值模式，按时间顺序计算不同高度全球各处气象要素的值。

遗憾的是，按照中国工程院院士丁一汇的说法，中国的数值预报与欧洲中心、美国等相比，起步要晚，先天条件处于弱势。

数值模式涉及大量微分方程，计算量巨大，一般使用超级计算机完成。这方面，中国正在迎头赶上，前不久，中国科学家获2016年度的高效能运算应用最高奖“戈登·贝尔”奖，就是在这方面所作的努力。

计算机并不能完全取代人，资料收集、综合分析之后，还需要预报会商，这时，预报员就要发表意见、综合分析，对未来天气的发展变化作出最终的预报结论。在这方面，中国尽管有一些优秀的预报员，但相比发达国家，仍比较缺乏。

想更准确地“猜”到老天的心思，并不容易。道阻且长，今天的风云四号是一个新的开端，未来我们拭目以待。

探空仪的介绍

气象监测站组成：

监测部分：由CO2、气压、雨量、风速、风向、光照度、空气温湿度、土壤温湿度、PM2.5/PM10等传感器、采集器组成，在线监测数据。采集设备的动力系统由电源、太阳能两种供电方式提供;

传输部分：支持(4G+5G)全网通、以太网/WIFI等无线通讯网络，达到数据的上传下达;

显示部分：有云平台、触摸中控屏、LED显示屏等组成，用户可以通过安卓/IOS版手机、电脑软件/网页等终端，查看实时农业气象参数，以数字和曲线图的方式展现;

气象站

闪电定位是真的吗?

无线电探空仪搭载在气象气球上。它测量多个大气参数并将这些数据用无线电传回地面接受站。无线电频率403MHz专门留给无线电探空仪使用。无线电探空仪由氦气球或氢气球搭载进入大气层。气球的大小重量和材料决定了气球所能到达的高度最大值。气球的型号从150克到3000克都有。800克的气球在30千米的高度会由于在此高度外部大气气压过低而爆裂。当代的无线电探空仪经由无线电与地面的计算机通讯。计算机实时存储这些传回的数据。最初无线电探空测风仪由地面通过经纬仪观测，通过测量大气中仪器的位置变化来估算风速。而当代无线电探空仪可选用多种装置测定风速和风向，诸如Loran（远距离无线电导航系统）、无线电定向仪、GPS等。当代无线电探空仪测量的重要数据包括：大气压力、高度、经纬度、温度、相对湿度和风速风向等。 一些无线电探空仪同时测量大气臭氧浓度。通过对数据的分析可以绘制图表。科学家可以用图表解释说明大气现象例如大气逆温现象。典型的无线电探空仪重250克。主要生产商是芬兰的Vaisala(维萨拉公司)。1985年，苏联的金星探测器“Vega 1”和“Vega 2”分别向金星大气层投放了一个无线电探空仪。对这两个探空仪发出的信号可以追踪两天。（两天之后可能仪器在金星大气中损毁了。）

气象卫星的出现，使气象的观测发生了哪些重大变革？

是虚假宣传吧。

探测闪电发生的强度、方向、频率及其变化的仪器。

是一种监测雷电发生的气象探测仪器，是指利用闪电辐射的声、光、电磁场特性来遥测闪电放电参数的一种自动化探测设备，并把经过预处理的闪电数据实时地通过通讯系统送到中心数据处理站实时进行交汇处理。

可全天候、长期、连续运行并记录雷电发生的时间、位置、强度和极性等指标。闪电定位仪是开展雷暴预报的基础条件，对森林防火、防雷减灾、灾害调查和人工增雨等工作都有很大的促进作用，为经济社会又好又快发展提供有力的保障。

应用

机场、终端区域和港口。

加油设施。

军事基地。

气象局。

特征

运行高度可靠。

易于安装和维护。

很长的平均无故障时间（估计10年）。

范围360公里/ 360度。

重量轻，功耗低。

固定或便携式设计。

描述

FRT 4500-LSS是为了满足在机场和终端区域进行诸如加油等的有关安全危急的操作时，进行综合雷雨检测的迫切需要。它提供低成本、可靠和单点全方位的雷暴检测。 4500-LSS长距离闪电传感器可以监测雷暴的发展过程、评估严重程度并预测雷暴的路径和强度。

FRT 4500-LSS处理器关联闪电雷击的电场和磁场特性，以提供范围和方位信息。全方位量程的特征，为地面排放近200海里。雷暴传感器连接最常用的通信接口和协议。它具有低功耗的特点，允许其应用在有限的功率中。电子元件均封装在双层防水外壳中。

该传感器自动执行完整的自我测试，在一个常规台座上呈现传感器的状态。其模块化设计，可以很容易地进行预防和现场维护、系统检查、疑难问题的隔离和解决。

以上内容参考：闪电定位仪

气象站的气象工具是什么?

过去，人们只能探测温度高低的气象状况，气象火箭只能得到局部地区的短期气象资料。气象卫星的出现。使气象的观测发生重大变革。它利用大气遥感探测技术，从地球大气外层的不同高度鸟瞰大地，观测的范围大、时间长，不受地理条件限制。气象卫星凭借各种气象探测仪器，能拍摄全球的云图，精确地观测全球各处的大气温度、水气、云层变化、降水量和海洋温度，监视台风、强风、暴雨等灾害性天气的变化，从而为提高气象预报的及时性、准确性、可靠性和提前预知灾害性气象的出现以及长期预报提供了科学根据。

气象站的气象工具有：激光云高仪、微脉冲激光雷达、前向散射能见度仪、透射式能见度仪、天气现象仪、闪电定位仪、风杯风速传感器、翻斗雨量计。

上述气象工具的详细介绍：

1、激光云高仪：采用激光束照射云体的方法，测量激光发射到接收间的时间，从而计算云中反射点的距离，通过对时间积分的方式确定云量。

2、微脉冲激光雷达(MPL）：可测量云底、多层云时空分布监测，边界层时空分布监测，气溶胶垂直分布和时空演变。

3、前向散射能见度仪：发射器与接收器在成一定角度和一定距离的两处。接收器接收大气的前向散射光。通过测量散射光强度，得出散射系数，从而估算出消光系数。

4、透射式能见度仪：通过测量发射器和接收器之间水平空气柱的平均消光系数而算出能见度。

5、天气现象仪：是一种智能型多变量传感器，由一个散射能见度仪，一个降水监测系统传感器以及温度、湿度、风向、风速等传感器组成。通过对这些数据变量的逻辑分析来判定天气现象。

6、闪电定位仪：利用闪电辐射的声、光、电磁场特性来遥测闪电放电参数，并把经过预处理的闪电数据实时地通过通讯系统发送到中心数据处理站实时进行交汇处理，可记录雷电发生的时间、位置、强度和极性等指标。

7、风杯风速传感器：采用三杯式感应器，当风杯转动时，带动同轴的多齿截光盘转动，得到与风杯转速成正比的脉冲信号，由计数器计数换算后就能得出实际风速值。

8、翻斗雨量计：敏感部分是两个三角形盛水斗，可以围绕中心轴转动，每转动一次，随之运动的磁铁对干簧管扫描一次，两个电极吸合产生一个电脉冲。根据翻斗翻转的次数记录降雨量。目前，地面气象观测系统多采用翻斗式雨量传感器。