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气象科普

常见的气象观测仪器有哪些

发布日期:2020-07-09 13:58:06 发布人员:叔仲 浏览人次:1527次 本文有946个文字,预计需要3分钟阅读

  气象观测是预报服务的基础,观测服务现代化是气象现代化的重要组成部分。随着气象技术和业务的发展,气象观测的自动化程度越来越高,观测内容也越来越丰富。那么,常用的气象观测仪器是什么呢?它是如何工作的?小编来带你一一盘点。

  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部环境(农田和土壤)进行实时观测的系统。根据业务需求,主要采集农田小气候数据、土壤数据、作物生长参数、图像和实时监控视频。整个系统可以采用农电/太阳能/风能等多种供电方式,也可以采用光纤/3G/W光纤/微波等通信方式与上位机软件交互。配套的农业气象观测自动采集综合处理平台,具有观测数据整理存储、台站参数设置、监测设备运行状态、日志管理、气象观测数据查询显示等功能,农作物灾害分析预警、农作物生长显示、数据上传等。

  云层观测

  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的时间,计算云中反射点的距离,并通过积分时间确定云量

  微脉冲激光雷达(MPL):它可以测量云底和多层云、边界层、气溶胶垂直分布和时空演变的时空分布监测。

  能见度观测

  前向散射能见度仪:发射器和接收器在一定角度和一定距离的两个位置。接收器接收来自大气的前向散射光。通过测量散射光的强度,得到散射系数,进而估计消光系数。

  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来计算能见度。

  气象现象观测

  气象现象仪:由散射能见度仪、降水监测系统传感器以及温度、湿度、风向、风速等传感器组成的智能多变量传感器。通过对这些数据变量的逻辑分析来确定天气现象。

  雷电定位仪:利用雷电辐射的声、光、电磁场特性,对雷电放电参数进行遥测,并将预处理后的雷电数据通过通信系统发送到中央数据处理站进行实时交叉处理,记录时间,雷电发生的位置、强度、极性等指标。

  大气压力观测

  硅膜盒电容式压力传感器:真空膜盒采用单晶硅薄膜。通过膜盒上下膜的变形,引起电容片的位移,改变电容量。然后通过测量电容的变化来测量气压。目前,我国自动气象站常用的气压传感器是一种智能全补偿数字气压传感器,其传感元件为硅电容。空气压力传感器安装在集热器壳体内,通过静压通讯管与外界大气连接。

  温度观测

  铂电阻温度传感器:铂电阻的电阻值随温度变化,通过测量其电阻值可以计算出被测物体的温度。常见的PT100感温元件包括陶瓷元件、玻璃元件和云母元件,它们分别由铂丝包在陶瓷框架、玻璃框架和云母框架上,经复杂工艺加工而成。

  气象观测站的气温、草面温度、浅层土壤温度和深层土壤温度均采用这种传感器。

  湿度观测

  湿敏电容式湿度传感器:以有机高分子薄膜为介质的小型电容器。它安装在百叶箱的特殊支架上,该支架位于百叶箱水平面的中心。电缆穿过支架底部进入管道,并从管道顶部取出。传感器固定在横臂的夹钳中,头部朝下。

  当外界相对湿度变化时,聚合物作为湿敏膜可以吸附和释放水蒸气分子,其介电常数ε也随之变化,从而使湿敏电容发生变化。将电容变化转化为电压变化,输出电压范围为0-1v,通过测量输出电压可以得到相对湿度。

  风观测

  风杯风速传感器:采用三杯传感器。当风杯旋转时,驱动同轴多齿刀盘旋转,得到与风杯转速成正比的脉冲信号。计数器计数转换后可得到实际风速值。

  降水观测

  翻斗式雨量计:敏感部分为两个三角水斗,可绕中心轴旋转。每次旋转,移动的磁铁扫描簧片一次,两个电极拉在一起产生电脉冲。根据倾覆次数记录降雨量。目前,地面气象观测系统大多采用翻斗式雨量传感器。

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