地气间动量、热量和水分交换对大气的动力热力过程起着十分重要的作用。了解这些过程,尤其是定量了解是感热通量和潜热通量,对天气气候预报、水循环过程分析、农业和水资源管理等意义重大。传统的观测热通量的方法主要有涡动相关方法、波文比—能量平衡方法和空气动力学方法,然而其尺度通常仅是单点或斑块尺度。闪烁仪的测量尺度可与地表通量遥感估算模型或陆面过程模型、水文模型等像元或网格尺度相匹配,因此成为模型验证的......
地表显热通量和潜热通量的观测 产品详情
系统介绍
地气间动量、热量和水分交换对大气的动力热力过程起着十分重要的作用。了解这些过程,尤其是定量了解是感热通量和潜热通量,对天气气候预报、水循环过程分析、农业和水资源管理等意义重大。传统的观测热通量的方法主要有涡动相关方法、波文比—能量平衡方法和空气动力学方法,然而其尺度通常仅是单点或斑块尺度。闪烁仪的测量尺度可与地表通量遥感估算模型或陆面过程模型、水文模型等像元或网格尺度相匹配,因此成为模型验证的地面通量观测仪器。
荷兰kipp&zonen公司推出的lasmkii大孔径闪烁(largeaperturescintillometer),发射波长为近红外波段(850nm),在此波长下,闪烁仪主要对由于大气中温度引起的波动较为敏感,因此可有其计算100m至4.5km范围内的平均感热通量。其测量尺度与大气模式的网格尺度,以及卫星遥感的像元尺度,匹配较好。然而las的测量无法直接获得潜热通量,其计算需要结合能量平衡法。
德国rpg公司推出的mwsc160微波闪烁仪,发射波长为毫米(mm)波段,此波长对于大气中温度和水汽的波动较为敏感,因此在结合las使用的情况下,可以获得在同一路径下的显热和潜热通量。这种直接获得感热通量和显热通量的方法又称为双波长闪烁仪法,英文名称为optical-microwavescintillometer,即oms系统。
系统应用
ø 可输出参数大气折射率cn2,是研究边界层湍流特征的重要指标
ø 单独使用lasmkii,可直接测量感热通量(h)
ø lasmk ii结合mwsc160,可直接测量感热通量(h)以及蒸散(潜热通量,lve)
ø 加装气象站设备,同时测量风速、温度和大气压力值等
ø 测量参数可应用于农业、气象、水文、天气预报、能量平衡等领域
oms系统
测量指标
配置方案
蒸散和感热通量
(气象数据采用测量值,直接测量感热和潜热通量)
lasmkii
mwsc160
wxt520自动气象站
技术参数
指标
lasmkii参数
mwsc160参数
路径长度
100-1000m(10cm口径);
250-4500m(15cm口径
1-10km
波长/频率
850nm
160.8ghz(λ=1.86cm)
望远镜类型
10cm/15cm
300mm口径卡塞格伦式望远镜
探测带宽
6.5-7khz
10khz
供电要求
12vdc
12vdc
耗电
约6w(不含加热情况下)
约35w(含加热情况下)
约50w(含加热)
数据处理
内置数据采集器,实现cn2、感热通量和其他参数的内部处理
自带光纤,将自身以及las的数据导入控制电脑内,使用*的软件处理数据,实现cn2、感热通量和潜热通量的数据获得
应用实例
墨西哥:测量农田蒸散,以便为日常灌溉和水资源管理提供可靠的数据支持
环境:亚热带气候;灌溉作物农田温度和大气压力值
德国:测量夏季感热通量和潜热通量;研究oms系统在非均匀下垫面的应用和性能
环境:中纬度地区、夏季;非均匀下垫面