给大气画像的笔直观测大家族有多大？

　　在气候观测范畴，除了咱们了解的卫星、雷达、地上等观测手法，“笔直观测”较少被提及。什么是笔直观测？

　　简略解说，笔直观测是指地上至边界层、对流层甚至平流层以上笔直大气柱内（地上至70千米到100千米），以温度、湿度、气压、风、水凝物和气溶胶等五条廓线勘探为主体，统筹辐射、大气成分等气候要素的归纳观测。

　　笔直观测包含毫米波测云仪、风廓线雷达、气溶胶激光雷达、微波辐射计、GNSS/MET地基导航卫星水汽勘探仪等地基遥感，飞机飞艇火箭等空基观测，以及往复平漂智能探空等。

　　因而，笔直观测体系针对气候、气候、中小标准体系监测和短临预告等不同需求，打造以探空为基准，归纳地基遥感时空加密、商用飞机观测网络等为辅佐的观测站网，一起具有地基、空基应急观测才能。

　　使用云粒子对电磁波的散射特性，经过对云的雷达回波剖析，来了解云的特性。云的回波参数反映了云的微观和微观结构，例如回波顶的高度、回波的体积面积等反映了其特征标准，回波强度反映云中粒子的巨细和密度，回波强度在时刻和空间上的改变反映云内微物理进程的结构和演化特征。

　　一种根据大气微波遥感技术的气候观测设备，经过多通道接连勘探大气水汽和氧气的天然微波辐射，可实时接连勘探对流层（含边界层）大气温度、湿度、云水散布以及水汽、液态水含量等多种大气参数，具有对中小标准大气层结的精密勘探才能，可作为惯例高空观测的有利弥补，为气候监测、预警、数值预告、人工影响气候指挥及作业效果评价供给接连的观测数据和决策依据。

　　可勘探气溶胶的光学和物理性质，激光雷达遥测办法是获取大气颗粒物时空散布信息的重要技术手法之一。激光雷达可获取分钟级的后向散射系数、消光系数等根本观测产品，以及光学厚度、笔直能见度、混合层高度、颗粒物浓度等二级产品，能够实时监测气溶胶浓度、颗粒物散布。

　　是展开气候预告和气候保证的新手法，使用大气湍流对电磁波的散射效果进行风场丈量，24小时无人值守，可接连供给大气水平风场、笔直气流、大气折射率结构常数等气候要素随高度散布改变的信息，具有时空分辨率高、接连性和实时性好等特色。

　　使用导航卫星发射的L波段信号勘探大气可降水量等气候要素，具有全天候、高精度、高时空分辨率、自校准和低成本等长处。根据直射信号可勘探电离层电子浓度，根据反射信号可勘探土壤湿度、积雪深度、植被含水量等信息。其遥感勘探的大气可降水量在接近气候预告、数值气候预告、气候改变研讨以及探空和卫星遥感等观测查验方面已完成较老练的使用。

　　其间，新式智能往复平漂式探空为两个氢气球，大球套小球（大球正常充气，小球少充气）一起升空，下方系着一个由定位、勘探、通讯3大部分组成的探空仪。

　　气球升空进程中，获取包含高度、经纬度以及温度、湿度和气压等第一组气候数据；两个气球到达既定高度（20千米至30千米），外球自爆后内球进入平流层“随风逐流”，长达4—6小时的“漂泊”中获取第2次观测材料；内球在平流层完毕工作任务后，经过地上指令与探空仪别离，探空仪则在“滑翔伞”效果下缓慢下降，获取第三次观测材料。

　　也就是说，一次放球完成“上升—平漂—下降”三个阶段的高空气候观测数据，即由本来的24小时2次放球获取2次材料，变为2次放球获取4次探空（2次“上升段”，2次“下降段”）外加2次平流层高空气候材料，进步了观测数据时刻精度。

　　气球探空是我国空基观测的干流形式。可是，在无人区和海洋等区域，无人机则以其机动才能强、飞翔高度高、掩盖规模广、可全天候运转的优势，成为可堪重担的使者。

　　无人机能够搭载下投探空体系、毫米波测云雷达、温湿廓线仪、SAR雷达、气溶胶激光雷达、可见/红外光谱成像仪，对海洋气候方针、青藏高原水循环及生态体系进行观测，在展开气候载荷及天—地—空—海协同观测办法验证等关键技术攻关的一起，查验卫星气候观测的真实性，进步海洋、青藏高原的气候、气候形式预告猜测水平及气候体系产生开展机理科研才能。