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TDLM-1000X梯度氣象觀測(cè)系統(tǒng)

發(fā)布時(shí)間：

2024-01-04

梯度氣象觀測(cè)系統(tǒng)是一種常見(jiàn)的對(duì)垂直廓線上風(fēng)溫濕特征進(jìn)行綜合觀測(cè)的系統(tǒng)，根據(jù)不同的生態(tài)環(huán)境和下墊面，架設(shè)高度不同的氣象觀測(cè)塔，可對(duì)地面生態(tài)環(huán)境及多種氣象要素如溫濕度、風(fēng)速風(fēng)向、輻射等，進(jìn)行定時(shí)自動(dòng)采集、計(jì)算、處理、顯示、存儲(chǔ)和通訊。

梯度塔

一般來(lái)說(shuō)梯度氣象觀測(cè)系統(tǒng)的核心技術(shù)包括高精度溫濕度傳感器、風(fēng)速風(fēng)向傳感器、輻射計(jì)等多種觀測(cè)設(shè)備，這些設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)對(duì)大氣各項(xiàng)參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。通過(guò)將這些傳感器部署在不同高度和地點(diǎn)，可以形成立體觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)對(duì)大氣垂直和水平方向上的變化進(jìn)行全方位監(jiān)測(cè)。同時(shí)，梯度氣象觀測(cè)系統(tǒng)還采用先進(jìn)的數(shù)據(jù)采集與處理技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)海量觀測(cè)數(shù)據(jù)的快速處理和分析，為氣象預(yù)報(bào)模型提供高質(zhì)量的輸入數(shù)據(jù)。

小型梯度站示意圖

梯度氣象觀測(cè)系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中具有廣泛的價(jià)值。首先，在天氣預(yù)報(bào)領(lǐng)域，該系統(tǒng)可以提供更加準(zhǔn)確和可靠的觀測(cè)數(shù)據(jù)，為數(shù)值模式預(yù)報(bào)和人工預(yù)報(bào)提供重要支持。通過(guò)對(duì)大氣垂直結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)特征進(jìn)行精細(xì)觀測(cè)，可以有效改善短時(shí)強(qiáng)對(duì)流天氣、臺(tái)風(fēng)等極端天氣事件的預(yù)報(bào)準(zhǔn)確性。其次，在環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，梯度氣象觀測(cè)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣污染物擴(kuò)散、城市熱島效應(yīng)等環(huán)境問(wèn)題進(jìn)行精細(xì)監(jiān)測(cè)與評(píng)估。

除此之外，梯度氣象觀測(cè)系統(tǒng)還在科研領(lǐng)域具有重要意義。通過(guò)對(duì)大氣垂直結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)特征進(jìn)行深入研究，可以為深入理解大尺度天氣系統(tǒng)演變規(guī)律、改善數(shù)值模式參數(shù)化方案等提供重要支持。同時(shí)，在災(zāi)害監(jiān)測(cè)與預(yù)警領(lǐng)域，該系統(tǒng)也能夠?yàn)榈刭|(zhì)災(zāi)害、森林火災(zāi)等自然災(zāi)害事件的監(jiān)測(cè)與預(yù)警提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)支持。

森林火災(zāi)

總之，梯度氣象觀測(cè)系統(tǒng)作為一種先進(jìn)的大氣觀測(cè)技術(shù)，在提高天氣預(yù)報(bào)準(zhǔn)確性、加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)測(cè)能力以及推動(dòng)科學(xué)研究方面發(fā)揮著重要作用。隨著科技水平不斷提升和應(yīng)用需求不斷增加，相信這一技術(shù)將會(huì)在未來(lái)得到更廣泛的應(yīng)用與推廣。

技術(shù)參數(shù)：

序號(hào)	型號(hào)	名稱(chēng)	參數(shù)	數(shù)量
1	CR1000X	數(shù)據(jù)采集器	工作溫度: -40~70℃（標(biāo)準(zhǔn)），-55℃~85℃（擴(kuò)展）模擬輸入: 16個(gè)單端或8個(gè)差分內(nèi)存: 128MB，可通過(guò)MicroSD卡擴(kuò)展大至16GB 時(shí)鐘精度: ±3分鐘/年；選配GPS校時(shí)可縮短至10μm 測(cè)量分辨率: 0.02μV RMS 模擬精度: ±（0.04%讀數(shù)+漂移）供電 :16-32VDC（1.2A）太陽(yáng)能板充電；12VDC電池；內(nèi)部電池；USB 控制端子: 數(shù)字I/O，RS232/RS485，半/全雙工通訊協(xié)議: CPI，PakBus，SDM，SDI-12，Modbus，TCP，DNP3，UDP，I2C，SPI等	1
2	HMP155	空氣溫濕度傳感器	相對(duì)濕度測(cè)量范圍： 0 ... 100 %RH 精確度：+15 ... 25 °C下 ± 1 % RH (0 ... 90 % RH)，± 1.7 % RH (90 ... 100 %RH) 空氣溫度測(cè)量范圍： -80 ... +60 °C 電壓輸出精確度：在 -80 … +20 °C 下 ±(0.226 - 0.0028 x 溫度) °C 在 +20 … +60 °C 下 ±(0.055 + 0.0057 x 溫度) °C RS-485 輸出精確度：在 -80 … +20 °C 下 ±(0.176 - 0.0028 x 溫度) °C；在 +20 … +60 °C 下 ±(0.07 + 0.0025 x 溫度) °C 工作溫度范圍： -80 ... +60 °C (-112 ... +140 °F) 電壓輸出： 0 ... 1 V、0 ... 5 V、0 ... 10 V	1-10
3	WS200	風(fēng)速風(fēng)向傳感器	風(fēng)速：0-75 m/s 風(fēng)向：0-360° 風(fēng)速精度：± 0.3 m/s or ± 3% of reading 風(fēng)向精度：± 2° 數(shù)據(jù)輸出率：1 Hz 數(shù)據(jù)接口：RS485 工作溫度：-50°C ~ +60°C 工作電壓：5 ~ 30 VDC 工作電流：<20 mA (without heating), <1 A (with heating) 尺寸：Ø 100 x 353 mm 重量：1.1 kg	1-10
4	CNR4	四分量?jī)糨椛鋫鞲衅?/span>	光譜范圍（短波）：300 - 2800 nm 光譜范圍（長(zhǎng)波）：4500 - 42000 nm 靈敏度：5 - 20 µV/W/m² 靈敏度的溫度依存性（-10ºC ~ +40ºC）：< 4 % 響應(yīng)時(shí)間：< 18 s 非線性誤差：< 1 % 工作溫度范圍：-40°C ~ +80°C (CNR4)；-40°C ~ +70°C (CNF4) 電源：12 VDC，1.25 A（加熱器打開(kāi)）對(duì)于可選CNF4通風(fēng)裝置通風(fēng)功率：5W連續(xù) 加熱功率：10 W外部切換	1
5	TE525MM	雨量筒	工作溫度范圍：0℃~50℃ 精度：±1%（≤10mm/hr）；+0，-3%（10~20mm/hr）；+0，-5%（20~30mm/hr）每斗雨量：0.1mm 尺寸：外徑24.5cm，高29.21cm 材質(zhì)：鋁重量：1.1kg	1
6	CS655	土壤三參數(shù)傳感器	相對(duì)介電常數(shù)范圍：1~81 體積含水量范圍：0~100% 電導(dǎo)率測(cè)量范圍：0~8 dS/m 土壤溫度范圍：-50° ~ + 70°C 測(cè)量體積：3600 cm3（探針周邊7.5 cm半徑范圍、針端以外4.5cm范圍）測(cè)量時(shí)間：3 ms測(cè)量，600 ms完成執(zhí)行命令傳感器輸出：SDI-12; 串行RS-232 功耗：工作 (3 ms): 45 mA 典型 @ 12 Vdc 工作溫度：-50° ~ +70°C 探針尺寸：長(zhǎng)度：120mm；直徑：3.2 mm 探針間隔：32 mm (1.3 in.) 探頭尺寸：85 mm (3.3 in.)* 63 mm (2.5 in.)* 18 mm (0.7 in.) 傳感器重量：240 g（不含電纜）預(yù)熱時(shí)間：3s 電源：6~18 VDC，必須滿足45 mA @ 12 Vdc	3-10
7	HFP01	土壤熱通量板	測(cè)量范圍：-2000 至 +2000 W/m² 靈敏度（標(biāo)稱(chēng)）： 60 x 10??V/(W/m²) 電阻 (額定)：2Ω 溫度范圍：-30 ~ 70℃ 反應(yīng)時(shí)間：±4分鐘(類(lèi)似于土壤) 量程：+2000 ~ -2000W.m2 溫度依存度： < 0.1%/℃ 感應(yīng)區(qū)域：8 x 10??m² 傳感器熱阻：71 x 10??K/(W/m²) 傳感器厚度：5.4 x 10?³m 傳感器電阻范圍：10至32Ω 校準(zhǔn)的不確定性：±3 % (k = 2) IP防護(hù)等級(jí)：IP67 標(biāo)準(zhǔn)電纜長(zhǎng)度：5米	2
8		通訊系統(tǒng)	可選無(wú)線傳輸、有線傳輸、存儲(chǔ)卡存儲(chǔ)	1
9		供電系統(tǒng)	市電或太陽(yáng)能供電	1