气象观测---空气湿度测量.ppt

＆11.1 概述 降水蒸发观测的意义。 干湿球温度表 干湿球温度表 L 水的蒸发潜热，h热扩散系数 k 水汽扩散系数， p 大气压强 其中 A为干湿表系数 干湿球温度表 A值存在以下现象： （1）A值随风速变化大，风速增加，A迅速减小；但 是V3m/s时，A基本不变； （2）不同类型的温度表A值有差异，但是在风速高的 时候，差异很小； （3）元件的特征尺度d越小，A随风速的变化越小。 温湿度传感器 高分子湿敏电容湿度计 高分子湿敏电容湿度计 测量原理 测量电路 安装与防污染 资料要求：每10秒钟采集1次，每分钟6个数据中去掉一个最高和一个最低值后取平均，作为每分钟观测值。每小时以正点00分观测值为正点观测值。全部测量值都要存储。 毛发湿度表 GPS全球定位系统Gl0bal Positioning System 1958年，美国海军导航卫星系统（NNSS） 6颗星，轨道高度1100Km， 载波频率150/400MHz 1973年开始研制“授时与测距导航系统/ 全球定位系统”（NSTR/GPS） 1993年基本建成，24颗星，分布在6个轨 道平面，平均高度20200Km，载波频率1227.60/1575.42MHz GPS全球定位系统 体制：多星、高轨、高频、测时—测距 系统构成：空间卫星星座系统 地面监控系统 用户设备 特点：全球覆盖、全天候、连续实时、高精度三维导航与定位、被动式、抗干扰性能好、必威体育官网网址性强。 GPS / MET Program LEO 低轨道卫星和ROT无线电掩星技术 低轨卫星高度750Km，每天可以观测到500次GPS卫星升降过程，电磁波在大气中由于折射率变化改变传播方向和时间，从而可以反演温度、水汽垂直分布，亦可得到电离层电子浓度垂直分布。 GPS / MET Observations空基GPS气象学 1 Hour Global Data 200 LEO Satellites Global Winds from LEO Satellites GPS/MET气象探测的优势 1、对对流层中高层-平流层温度垂直探测、水汽垂直分布探测有明显优势 2、垂直分辨率高，平流层1.5Km，对流层200-500m 3、不受气溶胶、云、降水影响 4、不需要用探空资料作初值场 5、经济，稳定，可靠 局限性：水平分辨率差，低对流层精度差 尽管目前世界上有可以免费使用的GPS，但美国可以在任何时候、以任何借口中断服务。此外GPS的最尖端技术只为美国军事行动提供服务。 应该发展我国的低轨小卫星，以及利用现已安排的极轨卫星进行有关试验。 Tomographic Analysis of Water Vapor Precipitable Water 3、部分压力效应： 仪器的空气循环系统可使测试空间内外存在一定的气压差。根据道尔顿分压定律，进入测试空间空气样本的水汽压，将按压差以同样的比例降低。 如果要求水汽压测量的精度为5%，则在大气压力为1000 hpa 时，室内外压差应小于5 hpa。 4、正确判断镜面凝结相态： 当露点温度低于0 ℃时，注意判断镜面的凝结相态。将水滴判断为冰晶，或将冰晶判断为水滴，都将造成测量误差。温度越低，误差越大。 5、正确的操作 操作不当将给测量结果带来较大误差。如降温太快，镜面将生成大露珠，将露珠蒸发完时，往往加热过量，导致测量过高。 ＆6.4 毛发湿度表 一.测湿原理： 湿度从0~100% 时，毛发伸长2.5% 伸长量与湿度变化成正比 二.毛发伸长量与相对湿度的关系 相对湿度0~100%时，长度变化ΔL 三.毛发的滞后效应： 毛发吸收水汽使长度变化，设： ω.单位体积含水量；A.横切面积 变化为： 毛发湿度计 ＆6.5 其他测量方法 一、吸湿称重法 利用吸湿剂P2O5吸收一定容积空气中的水汽，只要精确测定空气的容积和吸湿剂的重量变化，即可直接计算出1立方米空气中所含的水量，即： 水汽压： V：为容器的容积（初始容积）； P0、T0为初始容器内的气压和温度； P1、T1为抽气后容器内的气压和温度； P2、T2为进气后容器内的气压和温度； m2、m1为吸湿后和吸湿前干燥管的质量。 二、光谱吸收法 根据空气中水对红外辐射的吸收原理确定空气湿度的方法。主要以两束波长不同的光线，一