Kipp&Zonen LAS Mk II大口徑閃爍儀 RPG-MWSC-16微波閃爍儀
系統介紹
地氣間動量、熱量和水分交換對大氣的動力熱力過程起著十分重要的作用。理解這些過程,特別是定量理解是感熱通量和潛熱通量,對天氣氣候預報、水循環過程分析、農業和水資源管理等意義重大。傳統觀測熱通量的方法主要有渦流相關方法、波文比-能量平衡方法和空氣動力學方法,其尺寸通常只有單點或斑塊尺寸。閃爍儀的測量尺度可與地表通量遙感估算模型或陸面過程模型、水文模型等像元或網格尺度一致,因此成為模型驗證的最佳地面通量觀測儀器。
荷蘭Kipp&Zonen公司推出的LAS Mk I大孔徑閃爍儀(Large Aperture Scintillometer)發射波長為近紅外線波段(850nm),在這個波長下,閃爍儀主要對氣體溫度引起的波動敏感,因此可以計算100m到4.5km范圍內的平均熱通量。 其測量尺度與大氣模式的網格尺度,以及衛星遙感的像元尺度,匹配較好。但LAS的測量不能直接獲得潛熱通量,其計算需要結合能量平衡法。
德國RPG公司發售的MWSC-160微波閃爍器,發射波長為毫米(mm)波段,該波段對大氣溫度和水蒸氣的變動敏感,因此在與LAS相結合的情況下,可以獲得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也稱為雙波長閃爍儀,英語名稱為Optical-MicrowaveScintillometer,即OMS系統。
應用
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
主要技術參數
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 |
OMS系統
測量指標 |
配置方案 |
蒸散和感熱通量 (氣象數據采用測量值,直接測量感熱和潛熱通量) |
LAS MK II MWSC 160 WXT520自動氣象站 |