激光雨滴譜儀在降雨量和降雨強度測量中的應用

 

激光雨滴譜儀是一款監(jiān)測降雨量、降雨強度等方面的專業(yè)儀器，主要應用于交通控制、氣象監(jiān)測、科學研究、機場觀測系統(tǒng)、水文地理學等應用領域。激光雨滴譜儀可以監(jiān)測區(qū)分下落中的毛毛雨、大雨、冰雹、雪花、雪球以及各種介于雪花和冰雹之間的降水。

 

本研究中，激光雨滴譜儀測量的降雨量與集水式雨量筒比較，降雨強度與Pluvio (OTT)稱重雨量計比較。

 

 

隨著極端降雨事件的發(fā)生越來越頻繁，對于降雨強度的監(jiān)測變得越來越重要。許多情況下，并非是由于巨大的降雨總量破壞自然或建筑物，而是由于短時間內(nèi)強大的降雨強度。所以對于降雨強度的監(jiān)測對于精確計算溝渠或河道的排水系統(tǒng)顯得至關(guān)重要。

 

激光雨滴譜儀目前應用于德國氣象局的監(jiān)測網(wǎng)絡中。除此之外該儀器還可以提供雨滴的大小以及降雨強度等數(shù)據(jù)。這對所有即時監(jiān)測的應用中將具有重大意義，因為其光學原理的測量保證了輸出的數(shù)據(jù)沒有任何時間上的延遲，并且因為其非接觸式的測量避免了許多接觸式測量（如雨量計）的不足，如蒸發(fā)作用或雨量計管壁的持水作用。由于其低至0.001mm/h的監(jiān)測限，激光雨滴譜儀在降雨強度較低時比普通集水式雨量筒測量更精確。

 

本研究的目的是量化激光雨滴譜儀在野外監(jiān)測降雨強度和降雨總量方面的精度。

 

 

本試驗在德國中部的Wasserkuppe氣象監(jiān)測站內(nèi)進行，試驗地點海拔950m。試驗點有一個24小時人工測量的氣象站，和全球氣候中心（GPCC）的一個參比試驗點。后面是德國全球氣候研究計劃（WCRP）和全球氣候監(jiān)測系統(tǒng)（GCOS）

 

試驗地的另一部分根據(jù)需要安裝了很多傳感器，所有的數(shù)據(jù)同時記錄。所有記錄的數(shù)據(jù)用于比較。

 

 

激光雨滴譜儀應用激光原理，測量雨滴從激光發(fā)射窗口下落時的大小和垂直速度，測定對象最小直徑達到 0.16mm，測量區(qū)域46 cm²。