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死亡谷极度高温的测量及不确定分析

来源:公司新闻    发布时间:2022-07-01    浏览:75次

背景介绍

◆在2020年8月和2021年7月,美国国家气象局(National Weather Service, NWS)气象站报告了死亡谷国家公园130°F(55.4℃)的高温数据。

◆这一数据若证明属实,将创造野外自动测量的高温记录。

◆该站使用的温度和相对湿度传感器是来自Campbell Scientific的CS215,安装于被动防辐射罩(见参考1)中。

◆国家气象局(NWS)、国家公园管理局(National Park Service, NPS)和Campbell Scientific(CS)等合作,于2021年5月在原气象站附近安装了一套带有多个传感器的附加气象站,开展比对测试。


设备介绍

◆安装于NWS气象站(图1)的温度传感器包括:

     ●热敏电阻珠,安装于吸气式防辐射罩中。

     ●109温度传感器,安装于被动防辐射罩中。

     ●HygroVUE5温度及相对湿度传感器(2个):一个安装于吸气式防辐射罩中,另一个安装于被动防辐射罩中。

◆表1(见下文)列出了各温度传感器的主要技术参数。

◆该气象站包含1个太阳辐射表(CS320)和超声风传感器(ClimaVUE50一体式传感器)。

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图1


表1 各温度传感器的主要技术参数

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表2 各种传感器在2021年5月至11月的比较汇总。其中HV5=HygroVUE™5,p=被动防辐射罩,a=吸气式防辐射罩,Beads=热敏电阻珠的平均值

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数据处理及其结果

◆CS215和HygroVUE™5的测量周期较长(表1),至少需要6~7分钟的平衡时间才能达到95%的步长变化;

◆所有传感器均测量出了2021年7月9日下午的气温峰值;

◆由于吸气式防辐射罩的作用,两个HygroVUE™5传感器的测量数据存在差异,这与预期结果一致(表2);

◆吸气式防辐射罩内的HygroVUE™5的测量值与热敏电阻珠的测量值一致性较好(表2)。


总结与要点

◆在不同种类的温度传感器的比较过程中,测量周期是应该考虑的因素;

◆此次对比过程仅考虑了传感器本身性能和防辐射罩的作用,尚有许多其他不确定性因素有待分析;

◆这种情况下的温度数据该如何记录?应该以瞬时值、滑动平均或平均值为准?虽然WMO2给出了基于传感器测量周期的测量间隔指导,但针对此情况,仍没有明确的解决方案,需待进一步探索。


参考

1.But it is a Dry Heat… like a Furnace. Blog article.

http://www.campbellsci.com/blog/death-valley-collaboration.

2.DIMO Guide8.

http://community.wmo.int/activity-areas/imop/cimo-guide.

3.HygroVUE™5 Digital Temperature and Relative Humidity Sensor.

https://www.campbellsci.com/hygrovue5.

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