本文關(guān)鍵詞：用于氣象觀測(cè)的陣列式溫度傳感器流體動(dòng)力學(xué)分析與實(shí)驗(yàn)研究

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【摘要】：傳統(tǒng)百葉箱和防輻射罩內(nèi)部的溫度傳感器受到太陽輻射會(huì)導(dǎo)致其溫度高于大氣真實(shí)溫度,升溫量可達(dá)0.8 K甚至更高.為提高大氣溫度觀測(cè)精度,本文設(shè)計(jì)了一種陣列式溫度傳感器.利用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)方法分析計(jì)算該傳感器在不同環(huán)境條件下的輻射升溫量,采用遺傳算法對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行擬合,獲得輻射升溫量修正方程.為驗(yàn)證陣列式溫度傳感器的實(shí)際性能,研制了強(qiáng)制通風(fēng)溫度測(cè)量平臺(tái).將陣列式溫度傳感器、配有傳統(tǒng)防輻射罩的溫度傳感器和強(qiáng)制通風(fēng)溫度測(cè)量平臺(tái)置于相同環(huán)境下,進(jìn)行大氣溫度觀測(cè)比對(duì)實(shí)驗(yàn).配有傳統(tǒng)防輻射罩的溫度傳感器輻射升溫量平均值為0.409 K;與前者相比,陣列式溫度傳感器的輻射升溫量僅為0.027 K.這種陣列式溫度傳感器可將輻射升溫引起的誤差降低約93%.輻射升溫量實(shí)驗(yàn)測(cè)量值與修正方程修正值之間的平均偏移量為0.0174 K,均方根誤差為0.0215 K,該結(jié)果驗(yàn)證了計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)方法與遺傳算法的準(zhǔn)確性.如果配合計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)方法與遺傳算法,溫度測(cè)量精度有進(jìn)一步提高的潛力.
【作者單位】： 南京信息工程大學(xué)中國氣象局氣溶膠與云降水重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室;南京信息工程大學(xué)大氣物理學(xué)院;南京信息工程大學(xué)江蘇省大氣環(huán)境與裝備技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心;南京信息工程大學(xué)江蘇省氣象探測(cè)與信息處理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【關(guān)鍵詞】： 輻射升溫 溫度傳感器 傳感器陣列 計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)
【基金】：國家公益性行業(yè)(氣象)科研專項(xiàng)(批準(zhǔn)號(hào):GYHY200906037,GYHY201306079) 國家自然科學(xué)基金(批準(zhǔn)號(hào):41275042;61306138) 江蘇省博士研究生科研創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目(批準(zhǔn)號(hào):KYLX15_0866) 東南大學(xué)MEMS教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放研究基金(批準(zhǔn)號(hào):2013-3) 江蘇高校優(yōu)勢(shì)學(xué)科II期建設(shè)工程資助的課題~~
【分類號(hào)】：TP212
【正文快照】： 1引言大氣溫度是表征大氣冷熱程度的物理量,大氣溫度資料能夠反映大氣熱力和動(dòng)力過程,是進(jìn)行氣候變化預(yù)估、氣候診斷預(yù)測(cè)和大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)等相關(guān)科學(xué)研究的基礎(chǔ)信息,而準(zhǔn)確可靠的天氣和氣候信息對(duì)公眾的生產(chǎn)、生活及社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域具有非常廣泛的影響.近年來隨著對(duì)氣候變化研究的

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