北京風(fēng)蝕自動(dòng)觀測*  袁

隨著氣候的發(fā)展變化，沙塵暴對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的負(fù)面影響已經(jīng)嚴(yán)重危及到人類的生存環(huán)境。因此，對(duì)風(fēng)蝕自動(dòng)觀測、預(yù)警在氣象觀測活動(dòng)中已經(jīng)變得非常重要。

風(fēng)蝕自動(dòng)觀測主要是通過對(duì)風(fēng)、沙、溫度這幾個(gè)形成沙塵暴的主要?dú)庀笠剡M(jìn)行監(jiān)測，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)沙塵暴的控制。對(duì)沙的測量主要依靠風(fēng)蝕傳感器H11B，風(fēng)蝕傳感器用來測量砂的動(dòng)量通量，兩個(gè)輸出量是動(dòng)能和撞擊的顆粒數(shù)。原理是電荷量和粒子的動(dòng)能成正比。電荷、電壓和電容的關(guān)系是 q = CV.，V=q/C 。電容器中電壓的波動(dòng)像不規(guī)則的樓梯一樣，單個(gè)粒子的動(dòng)能對(duì)每一節(jié)樓梯上的電荷會(huì)產(chǎn)生影響。當(dāng)加在電容器上的電壓超過內(nèi)部的參考電壓時(shí)，電容器就會(huì)重復(fù)這個(gè)過程。一次快速的放電脈沖會(huì)轉(zhuǎn)換成粒子的能量值顯示出來，而這個(gè)能量值是單個(gè)的粒子能量的積累值。進(jìn)行野外的標(biāo)定時(shí)，傳感器的輸出脈沖數(shù)要參考一次風(fēng)蝕時(shí)收集的被風(fēng)蝕的沙石總數(shù)。由于粒子的速度、拽力系數(shù)和質(zhì)量的不同，風(fēng)蝕自動(dòng)觀測的zui小粒子的直徑很難確定。傳感器可以測量低速撞擊傳感器時(shí)直徑大約在50到70 微米的粒子，但不能測得10到50微米的粒子。

傳感器由兩個(gè)數(shù)據(jù)輸出量，一個(gè)是動(dòng)能，另一個(gè)是撞擊的顆粒數(shù)。動(dòng)能輸出經(jīng)常用來測量直接跳躍的粒子所帶的能量，撞擊的顆粒數(shù)輸出反應(yīng)的是個(gè)別的粒子數(shù)。在某一取樣周期內(nèi)，所需的數(shù)據(jù)都被數(shù)采*的換算成輸出的脈沖數(shù)。通常數(shù)據(jù)的取樣間隔是15秒到1小時(shí)。

一般一個(gè)風(fēng)蝕自動(dòng)觀測的配置可以分為兩種：簡單型和研究型。