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雙波段閃爍儀系統介紹
OMS雙波長閃爍儀系統用于直接測量感熱通量(H)以及蒸散(潛熱通量,LvE);加裝氣象站設備,同時測量空氣溫濕度、氣壓、風速風向、降水等,并用能量平衡法校準對比。
系統由數據采集單元,閃爍儀,微波閃爍儀,氣象要素(GPS,空氣溫濕度、氣壓、風速風向、降水,四分量凈輻射,土壤熱通量2層)以及機箱,支架,供電,軟件等組成。
德國RPG公司推出的MWSC 160微波閃爍儀,發射波長為毫米(mm)波段,此波長對于大氣中溫度和水汽的波動較為敏感,因此在結合LAS使用的情況下,可以獲得在同一路徑下的顯熱和潛熱通量。這種直接獲得感熱通量和顯熱通量的方法又稱為雙波長閃爍儀法,英文名稱為Optical-Microwave Scintillometer, 即OMS系統。
雙波段閃爍儀系統應用
Ø 可輸出參數大氣折射率Cn2,是研究邊界層湍流特征的重要指標
Ø 單獨使用LAS Mk II,可直接測量感熱通量(H)
Ø LAS Mk II結合MWSC 160,可直接測量感熱通量(H)以及蒸散(潛熱通量,LvE)
Ø 加裝氣象站設備,同時測量風速、溫度和大氣壓力值等
Ø 測量參數可應用于農業、氣象、水文、天氣預報、能量平衡等領域
配置信息:
測量指標 | 系統配置 |
Cn2和感熱通量 | LAS Mk II 大孔徑閃爍儀 GMX600(一體式氣象站,用來測量空氣溫濕度、氣壓、風速風向、降水) |
蒸散和感熱通量 (蒸散項通過能量平衡法間接獲得) | LAS Mk II大孔徑閃爍儀 GMX600(一體式氣象站,用來測量空氣溫濕度、氣壓、風速風向、降水) 凈輻射(CNR4) 土壤熱通量(HFP01) 數據采集系統 |
蒸散和感熱通量 (蒸散項直接獲得) | LAS Mk II大孔徑閃爍儀 MWSC 160微波閃爍儀 GMX600(一體式氣象站,用來測量空氣溫濕度、氣壓、風速風向、降水) |
蒸散和感熱通量 (蒸散項直接獲得,并與氣象數據能量平衡法校準對比) | LAS Mk II大孔徑閃爍儀 MWSC 160微波閃爍儀 GMX600(一體式氣象站,用來測量空氣溫濕度、氣壓、風速風向、降水) 凈輻射(CNR4) 土壤熱通量(HFP01) 數據采集系統 |
圖例展示:
參考文獻:
1.不同下墊面大孔徑閃爍儀觀測數據處理與分析-盧 俐,劉紹民,徐自為,王介民,李小文,北京師范大學遙感科學國家重點實驗室,地理學與遙感科學學院,北京市氣象信息中心,寒區旱區環境與工程研究所
2.大口徑閃爍儀及其在地表能量平衡監測中的應用;胡麗琴,吳蓉璋,方宗義(國家衛星氣象中心)
3.大孔徑閃爍儀研究區域地表通量的進展;盧 俐,劉紹民,孫敏章,王介民;北京師范大學國家遙感科學重點實驗室,地理學與遙感科學學院,沈陽應用生態研究所,寒區旱區環境與工程研究所
4.大口徑閃爍儀監測系統在黃河涇河流域的應用-戴 東,邱淑會,張 誠,吳 怡;黃河水利委員會水文局,北京師范大學地遙學院,水文儀器及巖土工程儀器質量監督檢驗測試中心
5.近地層能量平衡閉合問題—綜述及個例分析;王介民,王維真,劉紹民,馬明國,李 新;寒區旱區環境與工程研究所,北京師范大學遙感科學國家重點實驗室,地理學與遙感科學學院
6.使用LAS 系統測量顯熱通量-支克廣,涂鋼,廉毅,隋朝陽;吉林省氣象科學研究所;付光吉,王江;乾安縣
7.四川盆地丘陵地區地氣相互作用的遙感監測研究;陳忠明, 高文良, 閔文彬;四川省氣象科學研究所
8.A. Lüdi, F. Beyrich, and C. Mätzler, “Determination of the Turbulent Temperature– Humidity Correlation from Scintillometric Measurements”, Bound.-Layer Meteorol., vol. 117, no. 3, pp. 525–550, Dec. 2005.
9.RPG-MWSC-160-Instrument Manual, “Installation, Operation and Software Guide”, RPG Radiometer Physics.
GmbH,ftp://ftp.radiometer-physics.de/pub/Radiometer/Manuals/.
10.Andreas E L. Two-wavelength method of measuring path-averaged turbulent surface heat fluxes [J].Journal of Atmospheric and Oceanic Technology, 1989, 6(2): 280-292.
主要設備介紹:
新型閃爍儀X-LAS MkII
熱通量測量現已可在*遠達12km路徑長度上實現
4.5km的路徑長度是否不足以適用于您在氣象、氣候或水利等方面的研究?現在我們提供一款新型閃爍儀X-LAS MkII,量程*遠可達12km。其用戶設計非常友好,是測量景觀尺度上地表和大氣環境之間熱通量的理想選型。例如,穿過森林或大面積的混合農業區,或穿過城市調研城市熱島效應對天氣、氣候和空氣質量的影響。
什么是閃爍儀?
閃爍儀由光學發射機和接收機組合而成,分別布置在所需監測區域上的路徑兩對端處??諝庵械耐牧饔啥喾N變化因素造成,例如溫度、濕度和壓力的變化等;閃爍儀通過發射機發射出一道脈沖紅外光束對這些變化進行測量,再由接收機對該光束進行檢測。
閃爍儀的作用是什么?
閃爍儀測量空氣折射率(Cn2)的變化情況。如果您將氣象傳感器附件插入X-LAS MkII接收機內并輸入相關測量位置的特征,閃爍儀將實時計算感熱通量,繼而對當地的區域效應進行觀察,例如紐約等大城市的城市氣候。
X-LAS MkII有哪些新特性?
LAS MkII作為原版模擬LAS的數字替代版,已上市數年之久。如今,為了響應客戶更新模擬舊版的需求,我們還設計了一款X-LAS的數字替代版。新型X-LAS MkII閃爍儀性能得到了更大的改進,有超大孔徑,可在更長的距離范圍內進行測量。
除了和LAS MkII的特性和功能相同之外,其幾乎無需任何維護,提供的數字信號輸出帶有內部數據記錄功能,沒有安裝任何活動部件,并且功耗低。此外,其另一大好處是有內置顯示屏和鍵盤。
其外殼經過重新設計,采用了碳纖維部件,以縮小尺寸和減輕重量,增強剛性,提高防水效果。碳纖維還降低了室外溫度變化所帶來的影響,保證數據的充分可靠。
詳情請閱讀產品頁面上的所有詳細內容和規格說明。
MWSC-160微波閃爍儀
設備簡介:
德國RPG公司推出的MWSC 160微波閃爍儀,發射波長為毫米(mm)波段,此波長對于大氣中溫度和水汽的波動較為敏感,因此在結合LAS使用的情況下,可以獲得在同一路徑下的顯熱和潛熱通量。這種直接獲得感熱通量和顯熱通量的方法又稱為雙波長閃爍儀法,英文名稱為Optical-Microwave Scintillometer, 即OMS系統。
設備用途,特點:
·可輸出參數大氣折射率 Cn2,是研究邊界層湍流特征的重要指標
·單獨使用LAS Mk II,可直接測量感熱通量 (H)
·LAS Mk II結合MWSC 160,可直接測量感熱通量 (H)以及蒸散 (潛熱通量,LvE)
·加裝氣象站設備,同時測量風速、溫度和大氣壓力值等
·測量參數可應用于農業、氣象、水文、天氣預報、能量平衡等領域
技術參數:
指標 | LAS MKII參數 | MWSC 160 參數 |
路徑長度 | 100-1000 m(10 cm口徑); 250-4500 m(15 cm 口徑) | 1-10 km |
波長/頻率 | 850 nm | 160.8 GHz (λ=1.86 cm) |
望遠鏡類型 | 10 cm/15 cm | 300 mm口徑卡塞格倫式望遠鏡 |
探測帶寬 | 6.5-7 kHz | 10 kHz |
供電要求 | 12 V DC | 12 V DC |
耗電 | 約6W(不含加熱情況下) 約35W (含加熱情況下) | 約50 W(含加熱) |
數據處理 | 內置數據采集器,實現Cn2、感熱通量和其他參數的內部處理 | 自帶光纖,將自身以及LAS的數據導入控制電腦內,使用先進的軟件處理數據,實現Cn2、感熱通量和潛熱通量的數據獲得 |
應用案例
應用一:
LAS 系統用于中國的黃河水域的水情預報,結合氣象傳感器,測量得出感熱通量、凈輻射和蒸散,驗證衛星測量數據。是世界上**套在地球表面定位監測河水蒸發情況的系統。
應用二:玉樹州
應用三:
LAS 系統在張掖試驗站和渦動系統結合,作較大尺度面積的平均通量觀測,彌補渦度觀測的區域小的不足,顯著提高所測能量閉合率。
應用案例四:南京信息工程大學
安裝地點一:安徽壽縣,壽縣觀測場
實驗目的:結合渦動測量系統,進行對比研究
下墊面:平原,水稻田
安裝高度:6m,有效高度6m
路徑長度:700m
路徑朝向:南北向
配置:LAS MKII(帶Meteorological sensor kit)、CNR4、hfp01sc(2個)、CR3000
安裝地點二:江西鷹潭
實驗目的:研究大區域尺度的水熱通量
下墊面:丘陵,花生、水稻田、橘樹等混合植被
安裝高度:6m,有效高度9m
路徑長度:840m
路徑朝向:南北向
配置:LAS MKII、CNR4、hfp01(2個)、109(2個)、03002、CR1000X