[发明专利]一种沙尘气溶胶湍流通量测量系统及其测量方法

摘要

本发明公开了一种沙尘气溶胶湍流通量测量系统及其测量方法。本发明在消光系数测量仪的发射器中采用白光光源，提高仪器的信噪比；并在光源前设置周期性转动的遮光器，相邻采样点的散射消光系数做差，从而消除外界噪声的散射消光系数；通过提高消光系数测量仪的采样频率，得到高频的气溶胶的散射消光系数，在强沙尘的条件下，得到沙尘气溶胶湍流通量；本发明提高了消光系数测量仪的采样频率，以达到计算湍流通量的要求，利用涡动相关法求出沙尘气溶胶湍流通量，首次解决了沙尘气溶胶的质量浓度脉动及其湍流通量的获取问题，为预报模式提供基础；并且操作简单，可实施性强，可与现有水热通量观测系统配套，也可单独构成观测系统，观测数据处理成熟。

主权项

1.一种沙尘气溶胶湍流通量的测量系统，其特征在于，所述测量系统包括：消光系数测量仪、沙尘测量仪和超声风温仪；其中，消光系数测量仪包括发射器和接收器，发射器的光源采用白光光源，在白光光源前安装周期转动的遮光器；提高消光系数测量仪的采样频率f，f为1～10HZ，遮光器的频率亦为f，即在一个采样点，光源没有被遮挡，在下一个采样点，光源被遮挡，分别得到不遮光的散射消光系数和遮光的散射消光系数，取二者的差，起到实时校准的目的，从而得到消除外界光源影响的高频的气溶胶的散射消光系数，然后得到瞬时的能见度脉动；通过沙尘测量仪得到沙尘气溶胶的质量浓度，依据沙尘气溶胶的质量浓度与能见度之间存在近似的幂指数关系，利用瞬时的能见度脉动得到沙尘气溶胶的质量浓度脉动C′，结合超声风温仪测量得到垂直速度脉动w′，得到沙尘气溶胶湍流通量F。