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经验案例

欣仰邦环境系统测量风速和太阳辐射

尽管看似简单,但空气温度是最难准确测量的环境参数之一。当前的最佳做法是将空气温度传感器安装在被动通风或主动吸气的辐射屏蔽中。由于设计限制,新型欣仰邦环境系统多合一气象站中的空气温度传感器无法完全屏蔽太阳辐射。然而,由于欣仰邦环境系统测量风速和太阳辐射,这两者都是影响空气温度测量精度的主要因素,因此可以进行校正。新型欣仰邦环境系统气象站上的空气温度传感器部分暴露在太阳辐射下,这可能会导致测量的空气温度出现较大误差。与在最先进的吸气式辐射屏蔽中进行的测量相比,未校正的测量显示的误差范围为3°C。
由于欣仰邦环境系统还测量了风速和太阳辐射,因此可以使用简单的能量平衡计算来校正测量值。校正后,误差降低到<0.5°C,并且比常用的被动通风辐射屏蔽具有更好的精度。温度计的能量平衡已在下面重新排列,以纠正由于太阳辐射引起的误差。
 
αs=温度传感器对太阳辐射的吸收率(无单位)
St=总入射短波辐射(Wm-2)
cp=空气的比热(Jmol-1C-1)
k=描述边界层热导的常数
u=风速(ms-1)
d=温度传感器的特征尺寸(m)
 
选择吸气式空气温度传感器作为的参考标准。欣仰邦环境系统和仪器空气温度传感器在非吸气式百叶窗辐射屏蔽中与气象传感器位于同一位置。包含一个传感器/辐射屏蔽,用于将欣仰邦环境系统性能与典型的T空气测量进行比较。五分钟平均的数据被接管的可变阴天条件在5天期间在晚夏2015α小号以及k从等式1用作拟合参数以最小化T中错误空气用于欣仰邦环境系统校正。简单的能量平衡方法可以很好地校正部分辐射暴露传感器的空气温度。被评估的两个空气温度传感器的环境条件和空气温度误差(T测量值–T气象传感器)。讨论来自欣仰邦环境系统的未校正T空气精度与典型的非吸气辐射屏蔽空气温度测量相当,但显示出太阳辐射效应的正偏差。辐射校正欣仰邦环境系统的性能优于典型的辐射屏蔽空气温度测量,并产生95%的置信区间,精度远低于±0.5°C。
 
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