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海洋大气边界层湍流特征与海洋动量通量和感热通量研究案例_复制

发布时间:2024-05-28 10:04:44     阅读次数:0

  目位置地理位置长岛,又称庙岛群岛,位于胶东、辽东半岛之间,黄渤海交汇处,地处环渤海经济圈的连接带,东临韩国、日本。151个岛屿南北纵列于渤海海峡,南距蓬莱7公里,北距旅顺42公里。

  近些年由暴雨、严寒等极端天气现象导致的气象灾害频繁发生,研究人员逐渐认识到日-月-年不同尺度海气相互作用(即海气-陆地界面上的热量、动量)过程的异常是导致我国大范围或持续性或爆发性气象灾害的关键因素,海洋灾害频发,异常气候出现。在海洋内进行海气通量的研究对于揭示气候异常的规律、改善气候预测水平以提高防灾减灾能力具有重要的科学意义和实际价值,是当前社会经济协调和谐发展的迫切需求。海气通量的研究对海气相互作用和大尺度海气耦合模式、海浪海流预报模式的参数化研究均有重要作用,海气通量研究的重要性还体现在对海气交换、气候变化等对国防、环境、经济发展具有重要影响的诸多方面。 超声三维风廓线监测系统是分析和研究海气相互交换与作用和气候变化的重要观测设备之一。

在2023年年底上海交通大学海洋学院杭超洵副教授团队与山东省气象科学研究所、烟台气象局、长岛气象局合作在长岛的70米高的气象高塔上安装了四套美国Campbell CSAT3B超声三维风速仪,我们工程师分别在2米、10米、20米、50米高的位置进行了为期5天的调试与安装。

海洋大气边界层湍流特征与海洋动量通量和感热通量研究案例_复制

海洋大气边界层湍流特征与海洋动量通量和感热通量研究案例_复制

海洋大气边界层在各种尺度的海气相互作用过程中占有非常重要的地位,随着海洋上观测系统的不断发展,关于海洋大气边界层的研究取得了较大的进展.

海洋大气边界层湍流运动特征以及海洋与大气之间的物质交换是海气相互作用研究的重要内容,对理解海洋在全球气候变化中的作用非常重要。涡动相关法作为大气湍流运动的一种直接观测手段,在海气相互作用研究中受到越来越多的重视,但是由于海洋观测环境的特殊性,目前对海洋动量通量和感热通量的观测研究还很不全面,海洋环境的复杂变化对于该领域的研究提出了新要求和新方向。

海洋大气边界层湍流特征与海洋动量通量和感热通量研究案例_复制

CSAT3B是涡动协方差和湍流空气动力学测定三维风速的绝佳选择。融空气动力学与其形体结构特征设计为理念,以超声脉冲物理学为其测定原理,为在严酷气象条件下正常测量为技术工艺要求。是一个对被测空气干扰最小并坚固耐用的三维风速仪。有10厘米垂直测量路径,可输出三维正交风速和超声温度。测量输出频率达100Hz。

CSAT3B设计革新在于取消了电子控制箱,把电子控制部件集成在CSAT3B传感器头部安装模块内部。此项设计使得安装和更换更加便捷,灵活。

产品特点:

v  可选防腐蚀探头,在易腐蚀的野外环境中表现更加稳定

v  电子部件集成使得安装和替换更加灵活和便捷

v  集成了倾斜仪

v  高精度的测量

v  更加轻薄,坚固,更加符合空气动力学需求,超声温度测量更加精确

v  支持数据采集器采样频率 1-100Hz

v  新的 CPI 通讯满足更加稳定,更高的带宽测量需求

v  多种通讯选项包括:SDM, CPI, USB 和 RS-485

v  通过简单更换干燥剂,可输出传感器内部的温度和湿度

v  包含了高频过滤选项,以利于谱分析

采用此套边界层海气通量观测系统获取海面和大气流动热通量的详细数据资料可改善本部门数值模式边界层参数化方案,提高本部门海洋大气耦合数值模式预报能力,为科学研究的战略发展提供有力的基础保障。