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气象观测仪器知多少

  编者按:气象观测是预报服务的基础,观测业务的现代化是气象现代化的重要组成部分。随着气象科技和业务的发展,气象观测越来越趋向于自动化,观测内容越来越丰富。那么,常用的气象观测仪器有哪些?又是如何工作的?小编带您一起盘点。

  云的观测   

 

  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。  

 

  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。

  

  能见度观测   

 

  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。  

 

  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。  

  天气现象观测   

 

  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。  

 

  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。  

  气压观测   

  

  硅膜盒电容式压力传感器:利用单晶硅薄膜片制成真空膜盒,通过膜盒上下膜片变形,造成电容极板位移而改变电容量,再通过测电容量的变化来测量气压。目前,我国自动气象站普遍使用的气压传感器是智能型全补偿式数字气压传感器,其感应元件是硅电容。气压传感器安装在采集器机箱内,通过静压压力连通管与外界大气相通。  

  温度观测   

 

  铂电阻温度传感器:铂电阻的阻值随温度变化而变化,通过测量其电阻值推算出被测物体的温度。常见的Pt100感温元件有陶瓷元件、玻璃元件、云母元件,它们是由铂丝分别绕在陶瓷骨架、玻璃骨架、云母骨架上再经过复杂的工艺加工而成。

  气象观测站中的空气温度、草面温度、浅层土壤温度、深层土壤温度都采用此类型传感器。  

  湿度观测   

 

  湿敏电容湿度传感器:利用有机高分子膜做介质的一种小型电容器。安装在百叶箱内特制的支架上,位于百叶箱水平面的中心,电缆线由支架底部穿入管内,由管顶取出,传感器固定在横臂的夹子中,头部向下。

  在外界相对湿度发生变化时,作为感湿膜的高分子聚合物能吸附和释放水汽分子,其介电常数ε随之变化,促使湿敏电容量发生变化,将电容变化量转化为电压的变化量,输出电压范围为0~1V,测量输出的电压即可得到相对湿度。  

  风的观测   

 

  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。 

  降水观测   

 

  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。  

  农业气象观测设备   

 

  农业气象自动观测系统是对农作物及其赖以生存的外界环境(农田、土壤)进行实时观测,根据业务需求主要对农田小气候数据、土壤数据、作物长势参数和图像及实景监控视频进行采集,整套系统可采用农电/太阳能/风能等多种供电方式进行供电,可通过光纤/3G/WiFi/微波等多种通信方式与上位机软件进行数据交互。配套的农业气象观测自动采集及综合处理平台具有观测数据的整理和入库、台站参数设置、设备运行状态监控、日志管理、气象观测数据查询与显示、作物灾害分析与预警、作物长势显示、数据上传等功能。  

  交通气象站   

 

  交通气象观测站能够精确、及时地监测道路环境状况,并且能够与交通管理部门的其它监控子系统相结合,实现智能化的交通保障网络系统,能够对雾、路面结冰、积雪等高速公路所需的各种监测要素进行实时监测。  

  新一代C波段多普勒天气雷达   

 

  CINRAD/CC型天气雷达是中国气象局用于国内气象业务组网探测的新一代C波段全相参多普勒天气雷达。该雷达能够监测400公里范围内的热带气旋、暴雨等大范围强降水目标,有效监测和识别距离大于200公里的龙卷、雹云、冰雹等中小尺度强天气现象,径向风速测量的范围达到±36米/秒。  

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