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L波段电子探空仪相对湿度误差研究及其应用

姚雯 马颖 徐文静

姚雯, 马颖, 徐文静. L波段电子探空仪相对湿度误差研究及其应用. 应用气象学报, 2008, 19(3): 356-361..
引用本文: 姚雯, 马颖, 徐文静. L波段电子探空仪相对湿度误差研究及其应用. 应用气象学报, 2008, 19(3): 356-361.
Yao Wen, Ma Ying, Xu Wenjing. Relative humidity error of L-band electronic radiosonde and its application. J Appl Meteor Sci, 2008, 19(3): 356-361.
Citation: Yao Wen, Ma Ying, Xu Wenjing. Relative humidity error of L-band electronic radiosonde and its application. J Appl Meteor Sci, 2008, 19(3): 356-361.

L波段电子探空仪相对湿度误差研究及其应用

资助项目: 科技部科学技术研究专项课题“多功能高精度GPS探空仪系统”资助

Relative Humidity Error of L-band Electronic Radiosonde and Its Application

  • 摘要: 为了提高高空大气探测数据准确度, 我国从2002年1月开始推广使用L波段雷达-电子探空仪探测系统, 用携带碳湿敏元件的数字式电子探空仪代替用肠膜测湿元件的59型探空仪进行相对湿度探测。但大量的实测探空资料表明:相对湿度探空曲线仍然存在较大误差。利用能测到-30℃低温的高精度湿度校准设备在-30~30℃试验温度范围内对碳湿敏元件进行大量静态测试, 在进一步了解碳湿敏电阻校准线随温度变化的特征基础上, 结合实际探空资料, 修正工厂的相对湿度订正原理和公式, 从而可以提高碳湿敏电阻在高湿端的测量准确度, 提高判断云层垂直位置的准确性, 进而提高L波段探空仪温度测量的精度。
  • 图  1  新校准设备中试验得到碳湿敏电阻在不同温度条件下的校准曲线

    Fig. 1  The calibrating curves at different temperatures measured by new test equipment

    图  2  按美国气象局公布的公式计算得到碳湿敏电阻在不同温度条件下的校准曲线

    Fig. 2  The calibrating curves at different temperatures according to the formula provided by the United States Bureau of Meteorology

    图  3  碳湿敏电阻在不同温度下的湿滞回线

    Fig. 3  The humidity lag loop line of carbon-film hygristor at different temperatures

    图  4  方法A得到的湿敏电阻在不同温度下的校准曲线

    (图中校准曲线从左到右对应的温度分别为-60 ℃, -50 ℃, -40 ℃, -30 ℃, -20 ℃, -10 ℃, 0 ℃, 10 ℃, 20 ℃, 30 ℃)

    Fig. 4  Different temperature calibrating curves by method A

    (calibrating curve from left to right in the corresponding temperature of-60 ℃, -50 ℃, -40 ℃, -30 ℃, -20 ℃, -10 ℃, 0 ℃, 10 ℃, 20 ℃, 30 ℃)

    图  5  方法B得到的不同温度下的校准曲线

    (图中校准曲线从左到右对应的温度为-60 ℃, -50 ℃, -40 ℃, -30 ℃, -20 ℃, -10 ℃, 0 ℃, 10 ℃, 20 ℃, 30 ℃)

    Fig. 5  Different temperature calibrating curve by method B

    (calibrating curve from left to right in the corresponding temperature of -60 ℃, -50 ℃, -40 ℃, -30 ℃, -20 ℃, -10 ℃, 0 ℃, 10 ℃, 20 ℃, 30 ℃)

    图  6  郴州站采用方法A订正的相对湿度上升曲线判别到的云层 (a) 和辐射误差曲线 (b)

    Fig. 6  Clouds discriminated by relative humidity curve corrected by method A (a) and radiation error curve (b) in Chenzhou

    图  7  郴州站采用方法 B 订正的相对湿度上升曲线判别到的云层(a)和辐射误差曲线(b)

    Fig. 7  Clouds discriminated by relative humidity curve corrected by method B (a)and radiation error curve (b)in Chenzhou station

    表  1  测试过程中试验设备设定的温度及相对湿度值

    Table  1  Temperature and relative humidity values set in the testing process

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出版历程
  • 收稿日期:  2007-10-12
  • 修回日期:  2008-02-18
  • 刊出日期:  2008-06-30

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