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双波段闪烁仪系统介绍
OMS双波长闪烁仪系统用于直接测量感热通量(H)以及蒸散(潜热通量,LvE);加装气象站设备,同时测量空气温湿度、气压、风速风向、降水等,并用能量平衡法校准对比。
系统由数据采集单元,闪烁仪,微波闪烁仪,气象要素(GPS,空气温湿度、气压、风速风向、降水,四分量净辐射,土壤热通量2层)以及机箱,支架,供电,软件等组成。
德国RPG公司推出的MWSC 160微波闪烁仪,发射波长为毫米(mm)波段,此波长对于大气中温度和水汽的波动较为敏感,因此在结合LAS使用的情况下,可以获得在同一路径下的显热和潜热通量。这种直接获得感热通量和显热通量的方法又称为双波长闪烁仪法,英文名称为Optical-Microwave Scintillometer, 即OMS系统。
双波段闪烁仪系统应用
Ø 可输出参数大气折射率Cn2,是研究边界层湍流特征的重要指标
Ø 单独使用LAS Mk II,可直接测量感热通量(H)
Ø LAS Mk II结合MWSC 160,可直接测量感热通量(H)以及蒸散(潜热通量,LvE)
Ø 加装气象站设备,同时测量风速、温度和大气压力值等
Ø 测量参数可应用于农业、气象、水文、天气预报、能量平衡等领域
配置信息:
测量指标 | 系统配置 |
Cn2和感热通量 | LAS Mk II 大孔径闪烁仪 GMX600(一体式气象站,用来测量空气温湿度、气压、风速风向、降水) |
蒸散和感热通量 (蒸散项通过能量平衡法间接获得) | LAS Mk II大孔径闪烁仪 GMX600(一体式气象站,用来测量空气温湿度、气压、风速风向、降水) 净辐射(CNR4) 土壤热通量(HFP01) 数据采集系统 |
蒸散和感热通量 (蒸散项直接获得) | LAS Mk II大孔径闪烁仪 MWSC 160微波闪烁仪 GMX600(一体式气象站,用来测量空气温湿度、气压、风速风向、降水) |
蒸散和感热通量 (蒸散项直接获得,并与气象数据能量平衡法校准对比) | LAS Mk II大孔径闪烁仪 MWSC 160微波闪烁仪 GMX600(一体式气象站,用来测量空气温湿度、气压、风速风向、降水) 净辐射(CNR4) 土壤热通量(HFP01) 数据采集系统 |
图例展示:
参考文献:
1.不同下垫面大孔径闪烁仪观测数据处理与分析-卢 俐,刘绍民,徐自为,王介民,李小文,北京师范大学遥感科学国家重点实验室,地理学与遥感科学学院,北京市气象信息中心,寒区旱区环境与工程研究所
2.大口径闪烁仪及其在地表能量平衡监测中的应用;胡丽琴,吴蓉璋,方宗义(国家卫星气象中心)
3.大孔径闪烁仪研究区域地表通量的进展;卢 俐,刘绍民,孙敏章,王介民;北京师范大学国家遥感科学重点实验室,地理学与遥感科学学院,沈阳应用生态研究所,寒区旱区环境与工程研究所
4.大口径闪烁仪监测系统在黄河泾河流域的应用-戴 东,邱淑会,张 诚,吴 怡;黄河水利委员会水文局,北京师范大学地遥学院,水文仪器及岩土工程仪器质量监督检验测试中心
5.近地层能量平衡闭合问题—综述及个例分析;王介民,王维真,刘绍民,马明国,李 新;寒区旱区环境与工程研究所,北京师范大学遥感科学国家重点实验室,地理学与遥感科学学院
6.使用LAS 系统测量显热通量-支克广,涂钢,廉毅,隋朝阳;吉林省气象科学研究所;付光吉,王江;乾安县
7.四川盆地丘陵地区地气相互作用的遥感监测研究;陈忠明, 高文良, 闵文彬;四川省气象科学研究所
8.A. Lüdi, F. Beyrich, and C. Mätzler, “Determination of the Turbulent Temperature– Humidity Correlation from Scintillometric Measurements”, Bound.-Layer Meteorol., vol. 117, no. 3, pp. 525–550, Dec. 2005.
9.RPG-MWSC-160-Instrument Manual, “Installation, Operation and Software Guide”, RPG Radiometer Physics.
GmbH,ftp://ftp.radiometer-physics.de/pub/Radiometer/Manuals/.
10.Andreas E L. Two-wavelength method of measuring path-averaged turbulent surface heat fluxes [J].Journal of Atmospheric and Oceanic Technology, 1989, 6(2): 280-292.
主要设备介绍:
新型闪烁仪X-LAS MkII
热通量测量现已可在*远达12km路径长度上实现
4.5km的路径长度是否不足以适用于您在气象、气候或水利等方面的研究?现在我们提供一款新型闪烁仪X-LAS MkII,量程*远可达12km。其用户设计非常友好,是测量景观尺度上地表和大气环境之间热通量的理想选型。例如,穿过森林或大面积的混合农业区,或穿过城市调研城市热岛效应对天气、气候和空气质量的影响。
什么是闪烁仪?
闪烁仪由光学发射机和接收机组合而成,分别布置在所需监测区域上的路径两对端处??掌械耐牧饔啥嘀直浠蛩卦斐桑缥露?、湿度和压力的变化等;闪烁仪通过发射机发射出一道脉冲红外光束对这些变化进行测量,再由接收机对该光束进行检测。
闪烁仪的作用是什么?
闪烁仪测量空气折射率(Cn2)的变化情况。如果您将气象传感器附件插入X-LAS MkII接收机内并输入相关测量位置的特征,闪烁仪将实时计算感热通量,继而对当地的区域效应进行观察,例如纽约等大城市的城市气候。
X-LAS MkII有哪些新特性?
LAS MkII作为原版模拟LAS的数字替代版,已上市数年之久。如今,为了响应客户更新模拟旧版的需求,我们还设计了一款X-LAS的数字替代版。新型X-LAS MkII闪烁仪性能得到了更大的改进,有超大孔径,可在更长的距离范围内进行测量。
除了和LAS MkII的特性和功能相同之外,其几乎无需任何维护,提供的数字信号输出带有内部数据记录功能,没有安装任何活动部件,并且功耗低。此外,其另一大好处是有内置显示屏和键盘。
其外壳经过重新设计,采用了碳纤维部件,以缩小尺寸和减轻重量,增强刚性,提高防水效果。碳纤维还降低了室外温度变化所带来的影响,保证数据的充分可靠。
详情请阅读产品页面上的所有详细内容和规格说明。
MWSC-160微波闪烁仪
设备简介:
德国RPG公司推出的MWSC 160微波闪烁仪,发射波长为毫米(mm)波段,此波长对于大气中温度和水汽的波动较为敏感,因此在结合LAS使用的情况下,可以获得在同一路径下的显热和潜热通量。这种直接获得感热通量和显热通量的方法又称为双波长闪烁仪法,英文名称为Optical-Microwave Scintillometer, 即OMS系统。
设备用途,特点:
·可输出参数大气折射率 Cn2,是研究边界层湍流特征的重要指标
·单独使用LAS Mk II,可直接测量感热通量 (H)
·LAS Mk II结合MWSC 160,可直接测量感热通量 (H)以及蒸散 (潜热通量,LvE)
·加装气象站设备,同时测量风速、温度和大气压力值等
·测量参数可应用于农业、气象、水文、天气预报、能量平衡等领域
技术参数:
指标 | LAS MKII参数 | MWSC 160 参数 |
路径长度 | 100-1000 m(10 cm口径); 250-4500 m(15 cm 口径) | 1-10 km |
波长/频率 | 850 nm | 160.8 GHz (λ=1.86 cm) |
望远镜类型 | 10 cm/15 cm | 300 mm口径卡塞格伦式望远镜 |
探测带宽 | 6.5-7 kHz | 10 kHz |
供电要求 | 12 V DC | 12 V DC |
耗电 | 约6W(不含加热情况下) 约35W (含加热情况下) | 约50 W(含加热) |
数据处理 | 内置数据采集器,实现Cn2、感热通量和其他参数的内部处理 | 自带光纤,将自身以及LAS的数据导入控制电脑内,使用先进的软件处理数据,实现Cn2、感热通量和潜热通量的数据获得 |
应用案例
应用一:
LAS 系统用于中国的黄河水域的水情预报,结合气象传感器,测量得出感热通量、净辐射和蒸散,验证卫星测量数据。是世界上**套在地球表面定位监测河水蒸发情况的系统。
应用二:玉树州
应用三:
LAS 系统在张掖试验站和涡动系统结合,作较大尺度面积的平均通量观测,弥补涡度观测的区域小的不足,显著提高所测能量闭合率。
应用案例四:南京信息工程大学
安装地点一:安徽寿县,寿县观测场
实验目的:结合涡动测量系统,进行对比研究
下垫面:平原,水稻田
安装高度:6m,有效高度6m
路径长度:700m
路径朝向:南北向
配置:LAS MKII(带Meteorological sensor kit)、CNR4、hfp01sc(2个)、CR3000
安装地点二:江西鹰潭
实验目的:研究大区域尺度的水热通量
下垫面:丘陵,花生、水稻田、橘树等混合植被
安装高度:6m,有效高度9m
路径长度:840m
路径朝向:南北向
配置:LAS MKII、CNR4、hfp01(2个)、109(2个)、03002、CR1000X