无线电探空仪的结构与特点和发展趋势

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无线电探空仪的结构与特点和发展趋势

特点:无线电探空仪,就象一台飞行的发报机,随时将探测到的所在高度的气象资料传送到地面。重量不到1公斤的探空仪,主要由感应元件、转换装置、发射机和电源四部分组成。感应元件用来感应大气温度、压强、湿度要素的大小与变化;然后通过转换装置转换成相应于探测量的无线电讯号;而发射机产生的约数十或数百兆赫的高频无线电振荡(载波),则能装载着探测讯号向地面发送;电源提供了整个探空仪的能量来源,它占据了相当大的重量。
   
感应元件(或称传感器)是探空仪的关键组成部分,与地面观测仪器的感应器相比,它必须具有轻便、灵敏、响应快等性质。
    探空仪上常用的温度传感器是扭成环状或螺旋状的双金属片,另一种用得较多的是珠状或棒状热敏电阻温度传感器
    探空仪上测压主要用空盒传感器,为了增加探测的灵敏度,常常将多个空盒串联在一起使用。
   
因为探空仪随气球以300400/分的速度向上运动,不可能在某一高度停留下来,所以探空仪的传感器必须惰性小,这样才能迅速响应外界环境的变化,比较正确的反映各个高度上的气象要素值。
    
由于探空仪是一次性使用,所以传感器比较简单。它测量的都是相对量,在正式释放前,要进行一次“基值测定”,将传感器的相对值与它所处环境的绝对值联系起来,以便事后易与探测记录进行处理和换算。
    
以上两个因素都影响观测精度,使得高空观测的精度不如地面观测。另外气球上升时间和运动轨迹对观测精度也有影响。我们需要知道的是某点上空在一瞬间的气象要素的垂直分布情况(术语叫廓线),而气球探测的是不同时间(气球整个上升过程约一个小时)、不同地点(水平飘移约数十公里)的气象要素,这也将造成测量误差。
   
测量高空湿度是一个较为困难的问题,过去多采用毛发或肠衣,也有用电阻式、电容式测湿元件。
   
通常探空仪测风与测风气球测风是一样的。但在夜间、阴天或气球入云的情况下就得求助于无线电方法,通常用测风雷达 功率记录仪 电流记录仪 电压记录仪

发展趋势20世纪60年代开始,各国对无线电探空仪进行了一系列改进:测压元件,有适合高空和低空使用的不同量程的空盒,空盒材料由磷青铜改为镍铬钛。测温元件,已有不少国家采用表面涂覆高反射率涂层,制作直径只有1毫米左右的杆状热敏电阻。此外还有一种用1320微米细金属丝作测温元件的较昂贵的标准温度探空仪,以通过对比施放,改进常规探空仪的测温精度。在常规探空仪的基础上,根据不同的探测目的(如测定臭氧、平流层露点、各种辐射通量、大气电场、监视低层大气污染等)或不同的仪器施放方式(如从飞机、气象火箭、平移运载气球上下投)派生了多种特殊探空仪,它们往往以其特殊称呼标明其特殊用途,如臭氧探空仪等。

发布人:2010/11/16 10:37:001082 发布时间:2010/11/16 10:37:00 此新闻已被浏览:1082次