氣象觀測是預測服務的基礎,觀測業(yè)務的現(xiàn)代化是氣象現(xiàn)代化的重要組成部分。隨著氣象技術和業(yè)務的發(fā)展,氣象觀測越來越自動化,觀測內(nèi)容也越來越豐富。那么,常用的氣象觀測儀器是什么呢?它是如何工作的?小邊帶你一起盤點一下。
云的觀測
激光云高儀:利用激光束照射云,測量激光發(fā)射到接收室的時間,計算云中反射點的距離,通過時間點確定云量。
微脈沖激光雷達(MPL):可測量云底、多層云時空分布監(jiān)測、邊界層時空分布監(jiān)測、氣溶膠垂直分布和時空進化。
能見度觀測
前向散射能見度計:發(fā)射機和接收機處于一定的角度和一定的距離。接收器接收大氣的前向散射光。散射系數(shù)通過測量散射光的強度來估計。
透射式能見度計:通過測量發(fā)射器和接收器之間水平空氣柱的平均消光系數(shù)來計算能見度。
觀察天氣現(xiàn)象
天氣現(xiàn)象儀:它是一種智能多變量傳感器,由散射能見度計、降水監(jiān)測系統(tǒng)傳感器和溫度、濕度、風向、風速等傳感器組成。天氣現(xiàn)象是通過對這些數(shù)據(jù)變量的邏輯分析來確定的。
閃電定位器:利用閃電輻射的聲音、光和電磁場特性來測量閃電放電參數(shù),并通過通信系統(tǒng)將預處理后的閃電數(shù)據(jù)實時發(fā)送到中央數(shù)據(jù)處理站,記錄閃電的時間、位置、強度和極性。
溫度觀測
鉑電阻溫度傳感器:鉑電阻的電阻隨溫度變化,通過測量其電阻值來計算被測物體的溫度。Pt100感溫元件包括陶瓷元件、玻璃元件和云母元件。它們是通過復雜的工藝在陶瓷骨架、玻璃骨架和云母骨架周圍用鉑絲制成的。
這類傳感器用于氣象觀測站的空氣溫度、草面溫度、淺土溫度和深土溫度。
濕度觀測
濕敏電容濕度傳感器:一種以有機聚合物膜為介質(zhì)的小型電容器。它安裝在百葉箱的特殊支架上,位于百葉箱水平面的中心。電纜從支架底部穿入管道,從管道頂部取出。傳感器固定在橫臂夾中,頭部向下。
當外部相對濕度發(fā)生變化時,作為濕膜的高分子聚合物可以吸附和釋放水蒸氣分子,其介電常數(shù)ε隨之而來的變化促進了濕敏電容的變化,將電容的變化轉(zhuǎn)化為電壓的變化,輸出電壓范圍為0~1V,相對濕度可以通過測量輸出電壓來獲得。
風的觀測
風杯風速傳感器:使用三杯傳感器。當風杯旋轉(zhuǎn)時,驅(qū)動同軸多齒光盤旋轉(zhuǎn),獲得與風杯轉(zhuǎn)速成正比的脈沖信號。實際風速值可通過計數(shù)器計數(shù)轉(zhuǎn)換得到。
降水觀測
斗式雨量計:敏感部分為兩個三角形水桶,可圍繞中心軸旋轉(zhuǎn)。每次旋轉(zhuǎn)時,移動的磁鐵掃描干簧管一次,兩個電極合并產(chǎn)生一個電脈沖。根據(jù)鏟斗翻轉(zhuǎn)次數(shù)記錄降雨量。目前,鏟斗雨量傳感器主要用于地面氣象觀測系統(tǒng)。
CINRAD/CC類型天氣雷達是中國氣象局在國內(nèi)氣象業(yè)務網(wǎng)絡檢測中使用的新一代C波段多普勒天氣雷達。雷達可監(jiān)測400公里范圍內(nèi)的熱帶氣旋、暴雨等大規(guī)模強降水目標,有效監(jiān)測和識別中小規(guī)模強天氣現(xiàn)象,如龍卷風、冰雹云、冰雹等,距離超過200公里,徑向風速測量范圍達到±36米/秒。