北京風蝕自動觀測* 袁
隨著氣候的發展變化,沙塵暴對環境產生的負面影響已經嚴重危及到人類的生存環境。因此,對風蝕自動觀測、預警在氣象觀測活動中已經變得非常重要。
風蝕自動觀測主要是通過對風、沙、溫度這幾個形成沙塵暴的主要氣象要素進行監測,從而實現對沙塵暴的控制。對沙的測量主要依靠風蝕傳感器H11B,風蝕傳感器用來測量砂的動量通量,兩個輸出量是動能和撞擊的顆粒數。原理是電荷量和粒子的動能成正比。電荷、電壓和電容的關系是 q = CV.,V=q/C 。電容器中電壓的波動像不規則的樓梯一樣,單個粒子的動能對每一節樓梯上的電荷會產生影響。當加在電容器上的電壓超過內部的參考電壓時,電容器就會重復這個過程。一次快速的放電脈沖會轉換成粒子的能量值顯示出來,而這個能量值是單個的粒子能量的積累值。進行野外的標定時,傳感器的輸出脈沖數要參考一次風蝕時收集的被風蝕的沙石總數。由于粒子的速度、拽力系數和質量的不同,風蝕自動觀測的zui小粒子的直徑很難確定。傳感器可以測量低速撞擊傳感器時直徑大約在50到70 微米的粒子,但不能測得10到50微米的粒子。
傳感器由兩個數據輸出量,一個是動能,另一個是撞擊的顆粒數。動能輸出經常用來測量直接跳躍的粒子所帶的能量,撞擊的顆粒數輸出反應的是個別的粒子數。在某一取樣周期內,所需的數據都被數采*的換算成輸出的脈沖數。通常數據的取樣間隔是15秒到1小時。
一般一個風蝕自動觀測的配置可以分為兩種:簡單型和研究型。