背景介紹

◆在2020年8月和2021年7月，美國(guó)國(guó)家氣象局(National Weather Service, NWS)氣象站報(bào)告了死亡谷國(guó)家公園130°F(55.4℃)的高溫?cái)?shù)據(jù)。

◆這一數(shù)據(jù)若證明屬實(shí)，將創(chuàng)造野外自動(dòng)測(cè)量的高溫記錄。

◆該站使用的溫度和相對(duì)濕度傳感器是來(lái)自Campbell Scientific的CS215，安裝于被動(dòng)防輻射罩(見參考1)中。

◆國(guó)家氣象局(NWS)、國(guó)家公園管理局(National Park Service, NPS)和Campbell Scientific(CS)等合作，于2021年5月在原氣象站附近安裝了一套帶有多個(gè)傳感器的附加氣象站，開展比對(duì)測(cè)試。

設(shè)備介紹

◆安裝于NWS氣象站(圖1)的溫度傳感器包括：

     ●熱敏電阻珠，安裝于吸氣式防輻射罩中。

     ●109溫度傳感器，安裝于被動(dòng)防輻射罩中。

     ●HygroVUE^™5溫度及相對(duì)濕度傳感器(2個(gè))：一個(gè)安裝于吸氣式防輻射罩中，另一個(gè)安裝于被動(dòng)防輻射罩中。

◆表1(見下文)列出了各溫度傳感器的主要技術(shù)參數(shù)。

◆該氣象站包含1個(gè)太陽(yáng)輻射表(CS320)和超聲風(fēng)傳感器(ClimaVUE50一體式傳感器)。

數(shù)據(jù)處理及其結(jié)果

◆CS215和HygroVUE™5的測(cè)量周期較長(zhǎng)(表1)，至少需要6~7分鐘的平衡時(shí)間才能達(dá)到95%的步長(zhǎng)變化；

◆所有傳感器均測(cè)量出了2021年7月9日下午的氣溫峰值；

◆由于吸氣式防輻射罩的作用，兩個(gè)HygroVUE™5傳感器的測(cè)量數(shù)據(jù)存在差異，這與預(yù)期結(jié)果一致(表2)；

◆吸氣式防輻射罩內(nèi)的HygroVUE™5的測(cè)量值與熱敏電阻珠的測(cè)量值一致性較好(表2)。

總結(jié)與要點(diǎn)

◆在不同種類的溫度傳感器的比較過(guò)程中，測(cè)量周期是應(yīng)該考慮的因素；

◆此次對(duì)比過(guò)程僅考慮了傳感器本身性能和防輻射罩的作用，尚有許多其他不確定性因素有待分析；

◆這種情況下的溫度數(shù)據(jù)該如何記錄？應(yīng)該以瞬時(shí)值、滑動(dòng)平均或平均值為準(zhǔn)？雖然WMO2給出了基于傳感器測(cè)量周期的測(cè)量間隔指導(dǎo)，但針對(duì)此情況，仍沒有明確的解決方案，需待進(jìn)一步探索。

參考

1.But it is a Dry Heat… like a Furnace. Blog article.

http://www.campbellsci.com/blog/death-valley-collaboration.

2.DIMO Guide8.

http://community.wmo.int/activity-areas/imop/cimo-guide.

3.HygroVUE™5 Digital Temperature and Relative Humidity Sensor.

https://www.campbellsci.com/hygrovue5.

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