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。了解這些過程,尤其是定量了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。傳統的觀測熱通量的方法主要有渦動相關方法、波文比—能量平衡方法和空氣動力學方法,然而其尺度通常僅是單點或斑塊尺度。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相匹配,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 II大孔徑閃爍儀(Large Aperture Scintillometer),發射波長為近紅外波段(850 nm),在此波長下,閃爍儀主要對由于大氣中溫度引起的波動較為敏感,因此可有其計算100 m至4.5 km范圍內的平均感熱通量。 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。然而LAS的測量無法直接獲得潛熱通量,其計算需要結合能量平衡法。
德國RPG公司推出的MWSC 160微波閃爍儀,發射波長為毫米(mm)波段,此波長對于大氣中溫度和水汽的波動較為敏感,因此在結合LAS使用的情況下,可以獲得在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又稱為雙波長閃爍儀法,英文名稱為Optical-Microwave Scintillometer, 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 |