気候の発展と変化に伴い、砂嵐が環境に与える悪影響は人類の生存環境に深刻な危険を及ぼしている。そのため、黄砂の監視、警報は気象観測活動において非常に重要になっている。
砂嵐監視ステーションは主に風、砂、温度といういくつかの砂嵐を形成する主要な気象要素を監視することによって、砂嵐の制御を実現する。砂の測定は主に風食センサH 14-LINに依存し、風食センサは砂の運動量フラックスを測定するために用いられ、2つの出力量は運動エネルギーと衝突の粒子数である。原理は電荷量と粒子の運動エネルギーが比例することである。電荷と電圧と容量の関係はq=CV.,V=q/C 。キャパシタにおける電圧の変動は不規則な階段のように、個々の粒子の運動エネルギーは各階段上の電荷に影響を与える。キャパシタに印加された電圧が内部の基準電圧を超えると、キャパシタはこのプロセスを繰り返します。一度の高速放電パルスは粒子のエネルギー値に変換されて表示され、このエネルギー値は単一の粒子エネルギーの蓄積値である。野外での標定時間を行い、センサの出力パルス数は1回の風食時に収集された風食された砂石の総数を参考にする。粒子の速度、引張力係数、質量の違いにより、その最小粒子の直径は確定しにくい。センサは、低速衝突センサの直径が約50〜70マイクロメートルの粒子を測定することができるが、10〜50マイクロメートルの粒子を測定することはできない。H 14-LINの主な性能は以下の通り:
距離:50~70μm
出力:砂塵粒子衝突数と衝突運動エネルギー
標準動作温度:-25から+60℃
センサーは2つのデータから出力され、1つは運動エネルギーで、もう1つは衝突した粒子の数です。運動エネルギー出力は、直接ジャンプする粒子が持つエネルギーを測定するためによく使われ、衝突する粒子数は個別の粒子数を出力して反応する。あるサンプリングサイクルでは、必要なデータはすべて出力されたパルス数に完全に換算されます。通常、データのサンプリング間隔は15秒から1時間です。
一般的に1つの砂塵監視ステーションの配置は2種類に分けることができる:単純型と研究型。
一、簡単な配置ニーズ
このような構成は、主に常に移動可能なサイト、つまり携帯型砂嵐監視ステーションに相当し、同様に砂嵐の発生源にも使用できる。主な構成は次のとおりです。
シリアル名単位数製造メーカー
1風食センサ個1 Sensit
2風速センサ個1 Met One
3風向センサ個1 Met One
4集砂器セット1国産
5データ・コレクタ×1 Campbell
6スタンドセット1国産
二、研究レベルの配置要求
研究級砂嵐監視ステーションの配置は基本風食監視ステーションの要求を満たすことができ、このような研究には最低3つの風速計が必要である。主な構成は次のとおりです。
シリアル名単位数製造メーカー
1風食センサ個1 Sensit
2風速センサ個3-6 Met One
3風向センサ個1 Met One
4温度センサー個1 Campbell
5集砂器セット1国産
6データ・コレクタ×1 Campbell
7スタンドカバー1国産
研究ステーションの設置では、センサの設置が重要である。主に次の点があります。
1、風速計の高さ
U*は風のせん断応力の用語であり、摩擦速度と呼ばれることもある。風速計の高さが対数間隔で取り付けられているのは、測定されたU*が斜線であることを図に示すためである。このU*は通常の場合、風の摩擦速度を意味し、その単位はセンチメートル/秒であり、3つのデータ点のうちデータが最も小さいものを取って計算する。測定に風速計を4つ使用すると、測定できない可能性があるデータや測定されたデータが参考になるだけです。計算には他の3つのデータを使用します。しかし、私たちは常に4つの風速計を選択しています。これにより、測定されたデータが予期しない場合にすべて失われないことが保証されるからです。
野外風食気象ステーションにとって、風速は非常に重要な測定値である。風速計の取り付け高さは対数間隔をなしている。通常の高さは地表面から2メートルです。最下部の風速計は地上にできるだけ接近することができるが、機器の汚染問題を考慮しなければならない。この高さは空気動力学を考慮した風速計の適した高さで、植生がない場合は地表面から2メートル離れている。例えば、風速計の高さが植生の高さよりも低いか、同じ高さである場合、風速は0である可能性があります。植生の影響を受けない場合、4つの風速計の設置高さは2つのルートからなり、1つは20 cm、50 cm、100 cm、200 cmを選択します。もう1つの取り付け高さは1 m、2 m、5 m、10 mから20 mです。この高さの取り付け。前者は設置が便利で、後者はより正確な値を得ることができ、地上の低木や雑草の影響を排除することもできる。
2、風食センサの高さ
風食センサは砂利収集器に近いべきであり、設置地面の地形は平坦であるか、植生は風食センサと砂利収集器の移動を起こさないべきである。風食センサは測定した環境にできるだけ接触する。
3、砂利収集器
砂利収集器と風食センサを同じ高さに取り付けることが重要である。砂利収集器は野外でもあまり大きな標定をしてはいけないが、風食センサーと同じ高さに取り付けなければならない。砂収集器が多い場合は、対数形に配置されていますが、開いた収集器の中心は風食センサと同じ高さにある必要があります。
4、温度センサーの取り付け(オプション)
空気密度の補正が必要な場合は温度センサーを使用します。典型的な2つの高さは10 cmと200 cmで、同じ垂直直線上に取り付けられています。
5、サンプリング周期
各数採取点のサンプリング周期は15秒または30秒であることが好ましい。、通常、サンプリング周期は15秒から2時間まででよく、数採取の記憶量に応じて決定される。
設置例(一):甘粛民勤砂塵監視ステーション
設置例(二):中国敦煌砂嵐監視ステーション