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儀表網 儀表產業】導讀:近年來,不同科研團隊對于北極放大效應提出諸多不同觀點。例如北極云量和水汽增加導致更多長波輻射反射回海面或冰面;中緯度通過波動和大氣環流向北極輸送更多熱量和水汽;海洋變暖向極地輸送更多熱量,導致海冰融化;極地臭氧的損耗可能推動了北極氣溫的極端升高等。
當前,全球氣候變暖屢屢引起人們的討論。由于人們焚燒石油、煤炭等化石燃料,砍伐森林并將其焚燒等行為,二氧化碳等大量溫室氣體產生,這些溫室氣體對來自太陽輻射的可見光具有高度透過性,對地球發射出來的長波輻射具有高度吸收性,能強烈吸收地面輻射中的紅外線,導致地球溫度上升。
對于北極氣溫增速大于全球平均,科學家們已經達成了共識,但這一結論是如何產生的?氣溫測定具體以哪里的溫度為準?
對于溫度的測定,全球已建立較為密集的地面氣象觀測站、高空氣象觀測站網等。世界氣象組織《全球觀測系統指南》中規定,觀測場地所處環境應具有典型的物理、化學和地理特點。觀測場地也應滿足《地面氣象觀測規范》。
應將氣象觀測儀場地選在遠離建筑物和樹木的開放區域,從建筑物和樹木叢到觀測區域的距離至少應分別為該建筑物或樹木自身高度的10倍和20倍。除岸基觀測以外,觀測點與水體的距離應該在100米以上。因此,一個觀測站點應該代表的是一個較大范圍內的溫度平均值。
隨著氣象科技和業務的發展,氣象觀測越來越趨向于自動化,觀測內容越來越豐富。那么,常用的氣象觀測儀器有哪些?又是如何工作的?小編帶您一起盤點。
激光云高儀:采用激光束照射云體的方法,測量激光發射到接收間的時間,從而計算云中反射點的距離,通過對時間積分的方式確定云量。
微脈沖激光雷達:可測量云底、多層云時空分布監測,邊界層時空分布監測,
氣溶膠垂直分布和時空演變。
前向散射能見度儀:發射器與接收器在成一定角度和一定距離的兩處。接收器接收大氣的前向散射光。通過測量散射光強度,得出散射系數,從而估算出消光系數。
透射式能見度儀:通過測量發射器和接收器之間水平空氣柱的平均消光系數而算出能見度。
天氣現象儀:是一種智能型多變量傳感器,由一個散射能見度儀,一個降水監測系統傳感器以及溫度、濕度、風向、風速等傳感器組成。通過對這些數據變量的邏輯分析來判定天氣現象。
閃電定位儀:利用閃電輻射的聲、光、電磁場特性來遙測閃電放電參數,并把經過預處理的閃電數據實時地通過通訊系統發送到中心數據處理站實時進行交匯處理,可記錄雷電發生的時間、位置、強度和極性等指標。
硅膜盒電容式壓力傳感器:利用單晶硅薄膜片制成真空膜盒,通過膜盒上下膜片變形,造成電容極板位移而改變電容量,再通過測電容量的變化來測量氣壓。目前,我國自動氣象站普遍使用的氣壓傳感器是智能型全補償式數字氣壓傳感器,其感應元件是硅電容。氣壓傳感器安裝在采集器機箱內,通過靜壓壓力連通管與外界大氣相通。
鉑電阻溫度傳感器:鉑電阻的阻值隨溫度變化而變化,通過測量其電阻值推算出被測物體的溫度。常見的Pt100感溫元件有陶瓷元件、玻璃元件、云母元件,它們是由鉑絲分別繞在陶瓷骨架、玻璃骨架、云母骨架上再經過復雜的工藝加工而成。
氣象觀測站中的空氣溫度、草面溫度、淺層土壤溫度、深層土壤溫度都采用此類型傳感器。
濕敏電容濕度傳感器:利用有機高分子膜做介質的一種小型電容器。安裝在百葉箱內特制的支架上,位于百葉箱水平面的中心,電纜線由支架底部穿入管內,由管頂取出,傳感器固定在橫臂的夾子中,頭部向下。
在外界相對濕度發生變化時,作為感濕膜的高分子聚合物能吸附和釋放水汽分子,其介電常數ε隨之變化,促使濕敏電容量發生變化,將電容變化量轉化為電壓的變化量,輸出電壓范圍為0~1V,測量輸出的電壓即可得到相對濕度。
風杯風速傳感器:采用三杯式感應器,當風杯轉動時,帶動同軸的多齒截光盤轉動,得到與風杯轉速成正比的脈沖信號,由計數器計數換算后就能得出實際風速值。
翻斗雨量計:敏感部分是兩個三角形盛水斗,可以圍繞中心軸轉動,每轉動一次,隨之運動的磁鐵對干簧管掃描一次,兩個電極吸合產生一個電脈沖。根據翻斗翻轉的次數記錄降雨量。目前,地面氣象觀測系統多采用翻斗式雨量傳感器。
要測定氣溫,觀測當然是最準確的,但全球沒有那么密集的觀測網,所以大家一般使用的是再分析資料和遙感資料,不同機構發布的資料種類很多、時空分辨率不同,所以最終結果也不一致。
北極變暖較之全球平均的速度,目前公認的數據是2—3倍,2021年北極理事會北極監測與評估工作組(AMAP)的報告中,這一數據是3倍。
資料來源:科技日報、中國氣象局氣象探測中心
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