沙塵暴監測站主要是通過對風、沙、溫度這幾個形成沙塵暴的主要氣象要素進行監測,從而實現對沙塵暴的控制。對沙的測量主要依靠風蝕傳感器H11B,風蝕傳感器用來測量沙的動量通量,兩個輸出量是動能和撞擊的顆粒數。原理是電荷量和粒子的動能成正比。電荷、電壓和電容的關系是 q = CV.,V=q/C 。電容器中電壓的波動像不規則的樓梯一樣,單個粒子的動能對每一節樓梯上的電荷會產生影響。當加在電容器上的電壓超過內部的參考電壓時,電容器就會重復這個過程。一次快速的放電脈沖會轉換成粒子的能量值顯示出來,而這個能量值是單個的粒子能量的積累值。進行野外的標定時,傳感器的輸出脈沖數要參考一次風蝕時收集的被風蝕的沙石總數。由于粒子的速度、拽力系數和質量的不同,它的最小粒子的直徑很難確定。傳感器可以測量低速撞擊傳感器時直徑大約在50到70 微米的粒子,但不能測得10到50微米的粒子。
傳感器由兩個數據輸出量,一個是動能,另一個是撞擊的顆粒數。動能輸出經常用來測量直接跳躍的粒子所帶的能量,撞擊的顆粒數輸出反應的是個別的粒子數。在某一取樣周期內,所需的數據都被數采的換算成輸出的脈沖數。通常數據的取樣間隔是15秒到1小時。
觀測要素:
·風速
·風向
·地表沙通量
·地表沙動量
·近地表風
·溫濕曲線
應用領域:監測自然界的風沙運動趨勢和風蝕作用、草地等植被的風沙研究,土壤沙化,環境荒漠化監測等。
一般一個沙塵監測站的配置可以分為兩種:簡單型和研究型。
一、 簡單配置需求
這種配置主要是用于可以經常移動的站點,也就是相當于一種便攜式沙塵暴監測站,同樣也可以用在沙塵暴的發源地。主要的配置情況如下:
序列 | 名稱 | 單位 | 數量 | 制造商 |
1 | 風蝕傳感器 | 個 | 1 | Sensit |
2 | 風速傳感器 | 個 | 1 | Met One |
3 | 風向傳感器 | 個 | 1 | Met One |
4 | 集沙器 | 套 | 1 | 國產 |
5 | 數據采集器 | 個 | 1 | Campbell |
6 | 支架 | 套 | 1 | 國產 |
二、 研究級配置要求
研究級沙塵暴監測站的配置可以滿足基本風蝕監測站的要求,這種研究至少需要三個風速計。主要配置情況如下:
序列 | 名稱 | 單位 | 數量 | 制造商 |
1 | 風蝕傳感器 | 個 | 1 | Sensit |
2 | 風速傳感器 | 個 | 1 | Met One |
3 | 風向傳感器 | 個 | 1 | Met One |
4 | 集沙器 | 套 | 1 | 國產 |
5 | 數據采集器 | 個 | 1 | Campbell |
6 | 支架 | 套 | 1 | 國產 |
7 | 溫度傳感器 | 個 | 1 | Campbell |