氣候?yàn)?zāi)害移動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于氣象監(jiān)測領(lǐng)域，具體涉及一種氣候?yàn)?zāi)害移動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國是世界上受氣象災(zāi)害影響最為嚴(yán)重的國家之一，平均每年氣象災(zāi)害造成的經(jīng) 濟(jì)損失占所有自然災(zāi)害損失的70%以上。據(jù)統(tǒng)計(jì)，自2000年以來，我國每年因重大氣象災(zāi)害 所造成的直接經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)2000億元，大約占國內(nèi)生產(chǎn)總值（⑶P)的1%~3%。每年頻繁 發(fā)生的干旱和沙塵暴作為我國西北地區(qū)兩種最主要的氣象災(zāi)害天氣，不僅嚴(yán)重危害這一地 區(qū)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及人民生命財(cái)產(chǎn)，同時(shí)還對(duì)水資源、生態(tài)環(huán)境、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與穩(wěn)定構(gòu)成極大 威脅。根據(jù)1987至2006年資料統(tǒng)計(jì)，我國平均每年遭受干旱災(zāi)害的農(nóng)作物面積為2557. 3 萬公頃，約占?xì)庀鬄?zāi)害造成農(nóng)作物受災(zāi)面積的51. 15%，而在我國西北干旱半干旱地區(qū)更為 嚴(yán)重。1993年5月5日~6日，甘肅省河西走廊地區(qū)出現(xiàn)了歷史上罕見的特大強(qiáng)沙塵暴，沙 暴席卷了西北三省區(qū)（新疆、甘肅、寧夏）和內(nèi)蒙古72個(gè)縣(旗）的大約110萬平方公里，造 成85人死亡，31人失蹤，264人受傷，給農(nóng)牧業(yè)造成巨大損失，估計(jì)直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)7. 25億 元，使原本非常脆弱的生態(tài)環(huán)境遭受了一次沉重的打擊。截止目前，人類雖然無法直接阻止 重大氣象災(zāi)害的發(fā)生，但是可以通過先進(jìn)探測技術(shù)、現(xiàn)代化手段加強(qiáng)對(duì)氣象災(zāi)害發(fā)生、發(fā)展 的監(jiān)測，提升氣象災(zāi)害預(yù)測、預(yù)警服務(wù)能力和水平，為政府部門在防災(zāi)減災(zāi)重大決策中提供 關(guān)鍵的數(shù)據(jù)支撐和理論依據(jù)。
[0003] 然而，要建立一個(gè)長期的氣候與環(huán)境綜合觀測野外臺(tái)站，不僅需要購置國內(nèi)外高 精密先進(jìn)的儀器設(shè)備，同時(shí)必須配備觀測場地、實(shí)驗(yàn)用房和值班工作人員等基本條件，觀測 站點(diǎn)交通便捷且距離居民生活區(qū)較近（以保證工作人員基本的日常生活)，這無疑將耗費(fèi)大 量的人力、物力和財(cái)力，而且這些條件在我國西北戈壁、荒漠和高寒地區(qū)很難實(shí)現(xiàn)。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004] 本實(shí)用新型提供一種半干旱綜合觀測平臺(tái)，目的在于解決上述技術(shù)問題。為了達(dá) 到上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案為：
[0005] -種氣候?yàn)?zāi)害移動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)，包括用于提供儀器安裝工作平臺(tái)的可移動(dòng)拖車實(shí) 驗(yàn)室，所述可移動(dòng)拖車實(shí)驗(yàn)室設(shè)置有內(nèi)部操作平臺(tái)和頂部儀器安裝平臺(tái)，所述頂部儀器安 裝平臺(tái)設(shè)有微脈沖偏振激光雷達(dá)、多波段太陽光度計(jì)、天空輻射計(jì)、多濾波旋轉(zhuǎn)遮光輻射 儀、全天空成像儀、太陽跟蹤器、整套地表輻射儀器以及常規(guī)氣象要素和地面氣溶膠理化特 性采樣儀器，所述整套地表輻射儀器包括用于測量水平方向180度范圍內(nèi)上光譜波段為 0. 285~2. 8Mm的太陽短波總輻射或地表反射輻射、散射輻射以及寬波段地表反照率的短 波輻射表，用于測量水平面上太陽總輻射、散射輻射通量的黑白輻射表，用于測量水平方向 180度范圍內(nèi)上光譜波段為3. 5~50Mm的大氣和地表向上長波輻射通量的長波輻射表， 用于測量測量光譜范圍〇. 2~的太陽直接輻射通量的直接輻射表，用于測量光譜范圍 0. 295~0. 385Mm的太陽總紫外輻射通量的總紫外輻射表。
[0006] 進(jìn)一步，所述微脈沖偏振激光雷達(dá)用于測量氣溶膠消光系數(shù)垂直廓線、光學(xué)厚度、 退偏比、邊界層高度和云高度。
[0007] 進(jìn)一步，所述多波段太陽光度計(jì)用于測量340_1020nm波段的氣溶膠光學(xué)厚度、波 長指數(shù)、尺度譜分布、單次散射反照率、不對(duì)稱因子、粗/細(xì)模態(tài)粒子比、水汽和臭氧濃度柱 含量。
[0008] 進(jìn)一步，所述天空輻射計(jì)用于提供400-1020nm波段的氣溶膠光學(xué)厚度、波長指 數(shù)、尺度譜分布、單次散射反照率，不對(duì)稱因子、水汽和臭氧濃度柱含量。
[0009] 進(jìn)一步，所述多濾波旋轉(zhuǎn)遮光輻射儀用于測量415-940nm共6個(gè)通道的氣溶膠光 學(xué)厚度、波長指數(shù)、尺度譜分布、單次散射反照率，卷云的光學(xué)厚度、粒徑大小、云水含量和 水汽含量。
[0010] 本實(shí)用新型的有益效果：本實(shí)用新型的氣候?yàn)?zāi)害移動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)具有可移動(dòng)性、靈 活便捷、自動(dòng)連續(xù)監(jiān)測、合理花費(fèi)等特點(diǎn)，通過對(duì)西北地區(qū)沙塵暴和干旱氣象災(zāi)害的發(fā)生、 發(fā)展與演變過程進(jìn)行實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)加強(qiáng)監(jiān)測，并結(jié)合同期衛(wèi)星遙感產(chǎn)品及區(qū)域模式結(jié)果，試圖 加深對(duì)氣象災(zāi)害發(fā)生、發(fā)展機(jī)理的認(rèn)識(shí)，逐步完善氣象災(zāi)害預(yù)報(bào)預(yù)警服務(wù)體系，以保障人民 生命財(cái)產(chǎn)安全、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與社會(huì)進(jìn)步。
【附圖說明】
[0011] 為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用 新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，其中：
[0012] 圖1為本實(shí)用新型平臺(tái)頂部儀器安裝分布圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013] 以下將參照附圖，對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。應(yīng)當(dāng)理解，優(yōu)選實(shí) 施例僅為了說明本實(shí)用新型，而不是為了限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0014] 本實(shí)施例的可移動(dòng)拖車實(shí)驗(yàn)室的三維規(guī)格為：長5. 8米X寬2. 3米X高2. 5米， 其體積尺寸是從野外移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室觀測標(biāo)準(zhǔn)和運(yùn)輸限制要求等方面進(jìn)行考慮設(shè)計(jì)的。拖車頂 部四個(gè)角孔(如圖1中①-④所示)的直徑為8厘米，厚度為6厘米，主要從便于吊卸進(jìn)行設(shè) 計(jì)。整個(gè)拖車的基本框架與內(nèi)部的材料主要由結(jié)實(shí)、防震性能好、耐高溫、抗磨抗震等性能 良好的優(yōu)質(zhì)鋼材建造。拖車內(nèi)的不銹鋼架子是根據(jù)將來可能要配備的一整套地面氣溶膠綜 合觀測系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)留的，整個(gè)架子長2. 5米X寬I. 1米X高1. 8米，設(shè)計(jì)共分為四層，各 層架子之間的距離和高度都可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)節(jié)；電源線的線路設(shè)計(jì)在內(nèi)部走線，在 兩側(cè)和車頂分別預(yù)留了對(duì)稱的若干個(gè)出口，這是根據(jù)設(shè)備采樣器的進(jìn)、出口氣孔、數(shù)據(jù)信號(hào) 線、電源線的安全、便捷進(jìn)行考慮的。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)架子作為主要的操作平臺(tái)，主要放置各類數(shù) 據(jù)采集器、小型服務(wù)器和電腦等部件，同時(shí)預(yù)留部分空間用于放置將來可能安裝的氣溶膠 吸收、散射與粒子譜等設(shè)備。此外，移動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)內(nèi)部還配備有UPS不間斷穩(wěn)壓電源（當(dāng)外 部供電電源斷開或停電時(shí)，UPS可以保證整套系統(tǒng)在一定功率下運(yùn)行1個(gè)小時(shí)以上)、1. 5匹 功率的變頻空調(diào)(保證實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的溫度能很好地維持在一個(gè)恒定的范圍內(nèi)20~25 °C )、安 全消防設(shè)備、除塵防靜電器和野外急救包。
[0015] 綜合觀測系統(tǒng)平臺(tái)頂部架子上各套儀器的安裝位置都是預(yù)先設(shè)計(jì)好的，一方面必 須符合地面氣象觀測規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)，即"北高南低，東西成排，南北成列"等，同時(shí)綜合考慮使 各類儀器觀測之間的相互影響盡可能降低到最小。儀器安裝位置的平面設(shè)計(jì)為：東北角① 處安裝WXT-520型多氣象要素傳感器，離地面高度為4米；西北角③處安裝一根導(dǎo)電良好 的銅質(zhì)避雷針；最北面從東往西分別安裝氣溶膠濃度采樣儀（TSP、PMlO和PM2. 5質(zhì)量濃 度)、安德森采樣器、圓孔直徑為〇. 4米的微脈沖激光雷達(dá)天窗(上面安裝特制的玻璃，防止 灰塵、雨、雪等粒子進(jìn)入內(nèi)部操作間)。車頂部設(shè)計(jì)有三副可移動(dòng)的不銹鋼架子(統(tǒng)一為寬度 〇. 4米X高度0. 85米)用于裝配地基遙感儀器。一副架子安裝在地理北面，主要安裝雙軸 太陽自動(dòng)跟蹤器(太陽直接輻射和散射輻射表均安裝在跟蹤器上)、太陽光度計(jì)、天空輻射 計(jì)等，一副架子(長2. 3米X寬0. 4米X高0. 85米)安裝在西面，主要安裝全天空成像儀、 多濾波旋轉(zhuǎn)遮光輻射儀和光合有效輻射表等，另一副架子安裝在地理南面，主要安裝有長 波、短波、總紫外和黑白型總輻射表等；同時(shí)配備幾個(gè)外圍安全防護(hù)欄桿（以保護(hù)工作人員 的安全)。在東面中部設(shè)計(jì)有一個(gè)長0.75米X寬0.6米的天窗門，操作人員可從內(nèi)部工