沙尘暴监测站主要是通过对风、沙、温度这几个形成沙尘暴的主要气象要素进行监测,从而实现对沙尘暴的控制。对沙的测量主要依靠风蚀传感器H11B,风蚀传感器用来测量沙的动量通量,两个输出量是动能和撞击的颗粒数。原理是电荷量和粒子的动能成正比。电荷、电压和电容的关系是 q = CV.,V=q/C 。电容器中电压的波动像不规则的楼梯一样,单个粒子的动能对每一节楼梯上的电荷会产生影响。当加在电容器上的电压超过内部的参考电压时,电容器就会重复这个过程。一次快速的放电脉冲会转换成粒子的能量值显示出来,而这个能量值是单个的粒子能量的积累值。进行野外的标定时,传感器的输出脉冲数要参考一次风蚀时收集的被风蚀的沙石总数。由于粒子的速度、拽力系数和质量的不同,它的**粒子的直径很难确定。传感器可以测量低速撞击传感器时直径大约在50到70 微米的粒子,但不能测得10到50微米的粒子。
传感器由两个数据输出量,一个是动能,另一个是撞击的颗粒数。动能输出经常用来测量直接跳跃的粒子所带的能量,撞击的颗粒数输出反应的是个别的粒子数。在某一取样周期内,所需的数据都被数采**的换算成输出的脉冲数。通常数据的取样间隔是15秒到1小时。
观测要素:
·风速
·风向
·地表沙通量
·地表沙动量
·近地表风
·温湿曲线
应用领域:监测自然界的风沙运动趋势和风蚀作用、草地等植被的风沙研究,土壤沙化,环境荒漠化监测等。
一般一个沙尘监测站的配置可以分为两种:简单型和研究型。
一、 简单配置需求
这种配置主要是用于可以经常移动的站点,也就是相当于一种便携式沙尘暴监测站,同样也可以用在沙尘暴的发源地。主要的配置情况如下:
序列 | 名称 | 单位 | 数量 | 制造商 |
1 | 风蚀传感器 | 个 | 1 | Sensit |
2 | 风速传感器 | 个 | 1 | Met One |
3 | 风向传感器 | 个 | 1 | Met One |
4 | 集沙器 | 套 | 1 | 国产 |
5 | 数据采集器 | 个 | 1 | Campbell |
6 | 支架 | 套 | 1 | 国产 |
二、 研究级配置要求
研究级沙尘暴监测站的配置可以满足基本风蚀监测站的要求,这种研究至少需要三个风速计。主要配置情况如下:
序列 | 名称 | 单位 | 数量 | 制造商 |
1 | 风蚀传感器 | 个 | 1 | Sensit |
2 | 风速传感器 | 个 | 1 | Met One |
3 | 风向传感器 | 个 | 1 | Met One |
4 | 集沙器 | 套 | 1 | 国产 |
5 | 数据采集器 | 个 | 1 | Campbell |
6 | 支架 | 套 | 1 | 国产 |
7 | 温度传感器 | 个 | 1 | Campbell |