现代大气探测学-第十二讲-高空温湿压风的探测-夏俊荣.ppt

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1、南京信息工程大学夏俊荣现代大气探测学致谢本课程多媒体教材是在兰州大学张文煜教授以及成都信息工程学院向卫国的同类教材基础之上修改完成，此外还得到了其他诸位老师的帮助，在此谨表示衷心感谢。第十二讲高空温湿压风的探测意义大气中个高度上的温度、湿度、气压以及风场资料，是研究大气中各种热力、动力过程，以及天气分析和预报的最重要的资料当前热点科学问题：对流层-平流层相互影响主要内容12.1高空温湿压的综合探测12.2高空风的探测12.3气象应用12.4复习思考题12.1高空探空仪——概述方法？飞机探测卫星遥感探测火箭探测无线电探空雷达探测12.1高空探空仪——概

2、述目前气象常规观测中，大量使用的是无线电探空仪，由充有氢气的探空气球携带无线电探空仪上升，进行温、湿、压的测量12.1高空探空仪——概述什么是无线电探空呢？无线电探空仪是一种遥测仪器，它可以将感应的气象要素值转换为无线电信号，不断地向地面发送，地面上的接收设备同时接收和处理探空信号，即可迅速获得探测结果高空探空仪即将升空的探空仪L波段雷达天线12.1高空探空仪——GTS1型数字式高空探空仪（当前主流）需与GFE(1)型(即L波段)二次测风雷达配合使用12.1高空探空仪——GTS1型数字高空探空仪探空仪的测量原理A热敏电阻热敏电阻湿敏电阻压力传感

3、器R/V电池R/VR/VV/V多路开关模数转换微处理器发射机参考电压B探空仪的基本结构GTS1型数字探空仪由传感器、智能转换器、发射机三部分构成。12.1高空探空仪——GTS1型数字高空探空仪传感器温度传感器采用棒状热敏电阻，在测量范围内-90℃-55℃，阻值限定在9KΩ-700KΩ,阻体长10mm，直径1mm左右，表面有高反射率涂层，短波反射率优于93%，长波吸收率超过90%湿度传感器采用高分子湿敏电阻，湿敏电阻出厂时都密封在带有干燥剂的玻璃瓶中，一旦打开，要及时使用（一次性，在空气中暴露时间过长会影响测量精度）气压传感器采用硅阻固态压力传感器(简称

4、硅压阻压力传感器)，该传感器对温度非常敏感，所以专门用一个热敏电阻测量该传感器的温度，用于对被测气压的补偿气压传感器安装在电路板上（在智能转换器上）12.1高空探空仪——GTS1型数字高空探空仪12.1高空探空仪——GTS1型数字高空探空仪智能转换器作用——将各传感器的物理量，按一定格式转换成二进制代码，以二进制代码“0”控制32.7kHz调制波信号12.1高空探空仪——GTS1型数字高空探空仪发射机组成——由超高频晶体管、微带线、可微调电容、鞭状天线、地网和穿芯电容构成作用——接收地面雷达发射的询问信号，发送应答脉冲，发送温湿压信息12.1高空探空仪

5、——GTS1型数字高空探空仪12.1高空探空仪——GTS1型数字高空探空仪工作原理探空仪在升空过程中，热敏电阻、硅压阻压力传感器以及湿敏电阻分别随大气的温度、气压、湿度而改变电阻值大小，这些变化值通过智能转换器转变成不同的二进制数据。智能转换器同时将这些探测到的气象信息，调制到1675MHz发射机上，使其产生不同的工作状态，向地面GFE(1)型雷达发射温度、气压、湿度二进制代码和测距应答脉冲，以完成高空温压风湿的综合探测12.1高空探空仪——GTS1型数字高空探空仪探空仪的测量范围温度：+40---80℃△t≤±0.2℃相对湿度：95%-15%环境温度

6、>-25℃，△U≤±5%环境温度<-25℃，△U≤±10%气压：1050-10hPa气压>500hPa，△P≤±2hPa气压<500hPa，△P≤±1hPa其他探空仪RS-80型——芬兰Vaisala公司生产，业务上已经普遍使用，所有元件基本上是变电容式的RS-90型——RS-80型的新型号GPS数字式探空——RS-92型WMO国际探空比对试验截止2010年，一共举办了8届2010年7月在广东阳江，来自9个国家16种探空仪，其中15个都属于GPS探空仪12.1高空探空仪——GZZ2-1型电码式探空仪（已淘汰）GZZ2-1型探空仪（又称五九型探空仪）我国

7、常用的机械式电码探空仪12.1高空探空仪——GZZ2-1型电码式探空仪探空仪的测量范围温度：+40—-75℃相对湿度：100%—15%气压：1050—10hPa为使所测气象要素值超过测量范围仍能查算数据，因此，仪器的气温外延到-85℃，相对湿度外延到5%，气压校准曲线外延到5hPa，外延部分的资料仅供参考使用探空仪12.1高空探空仪——GZZ2-1型电码式探空仪GZZ2-1探空仪的结构感应器编码机构发射装置12.1高空探空仪——GZZ2-1型电码式探空仪温度感应器由双金属片、指针和支架等组成，将厚度约0.2mm的薄双金属片，卷曲成螺旋形，固装在支架上湿

8、度感应器由鼓膜状肠膜、中心连杆、扭力弹簧和湿度指针所组成气压感应元件是两个波纹形金属扁空盒。感