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LAS MKII大口径闪烁仪

  • 详细介绍

概述

地表显热通量是地表水热平衡的重要组成部分。显热通量的大小不仅影响到区域热量收支,而且对地区的水分循环也产生深刻影响。目前广泛应用于地表通量研究的仪器有波文比、涡度相关仪和闪烁通量仪。波文比或涡度相关技术在一个点进行观测得到显热通量,用点的数据表示均匀下垫面的通量。大孔径闪烁仪LAS MKII(Large Aperture Scintillometer,LAS)可直接测量100m-4500m均匀或非均匀下垫面的显热通量值,从而连续获取非均匀下垫面上的大尺度的地表水热通量,实现传统地面通量的尺度扩展与遥感监测通量的地面验证。

LAS MKII大口径闪烁仪可以测量水平方向上线平均路径的大气结构常数Cn2,水平测量距离250m~4.5km(LAS)或1km~8km(XLAS),大气结构常数Cn2与其他标准的气象观测指标(空气温度,风速和气压)结合便可得到表面感热通量(H)。

LAS MKII是利用水平相隔几千米远的发射器和接收器测量光波动的剧烈程度(闪烁)的,被仪器所检测到的光的闪烁可以表示为大气折射指数的结构常数。与传统的点测量相比,LAS采用了空间平均方式,可以用来校准数字模型的栅格尺寸和卫星图像的分辨率,广泛用在气象学、水文地理学和水体管理研究领域, LAS(XLAS)对能量平衡和水平衡研究的应用十分重要,因为表面感热通量与蒸腾蒸散(LvE)是紧密联系的。

LAS耗电低,可用于遥远地区,由于坚实耐磨的支架,系统可长期工作而维护较少,系统自带加热装置避免了端口冷缩问题。LAS可连接在带两个模拟输入通道的数据采集器上。

LAS发射光源是波长850nm的近红外光,在这个波长光的闪烁主要是由于湍流温度波动造成的,所以LAS测出的就是相对应的热通量。

新型X-LAS MkII闪烁仪性能得到了更大的改进,有超大孔径,可在更长的距离(12km)范围内进行测量。

性能指标

  • 路径长度范围:100-1000m(10cm口径);250-4500m(15cm口径)
  • 镜头类型:菲涅耳镜头
  • 光源:单一LED光源,具有高度准直的发射波束
  • 光学波长:850nm
  • 闪烁带宽:10-17-10-12
  • 载波频率:7kHz(50%工作循环)连续测量
  • 数据接口:RS-232/422数字输出;0-2V模拟输出
  • 数据处理:内置数据采集器,实现Cn2、感热通量和其他参数的内部处理;无需外接电脑, 外接采集器工控机等可实现数据存储和管理功能
  • 电源需求:12VDC,6W,54W(加热时)
  • 工作温度范围:-20℃~50℃
  • 瞄准:内置水平或倾斜调节器
  • 安装的最低高度:1.5m
  • 最大高度(Cn2测量):无限制
  • 最大通量测量高度(H):100m
  • 尺寸:400mm×300mm×240mm
  • 重量:8.5kg

应用

  • 在水位领域,能量平衡是一个重要的课题。准确的感热通量和蒸散测量是水文研究模型中重要的参数。LAS MKII大口径闪烁仪可测量地表的能量平衡数据,可对卫星测量的较大尺度范围的通量数据进行校验。
  • 在微气象领域,LAS MKII大口径闪烁仪本身为大气折射率Cn2和边界层内热通量提供了理想的长期无人监测手段,这两个参数是研究边界层湍流特征的重要指标。
  • 通过加装气象传感器套件如风速风向、空气温湿度、大气压、土壤热通量等,即可组成LAS MKII ET(Evapotranspiration)系统,从而同时计算出蒸散量。

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厂家:荷兰Kipp&Zonen公司(现隶属美国HACH集团OTT部)

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