Csapadék előfordulás detektor

Csapadék előfordulás detektor Fénykibocsátó dióda csapadék detektor . Bemutatás

típus	Érzékelő

A csapadékesemény-érzékelő egy automatikus időjárás-állomásra szerelt eszköz, amely érzékeli a hidrometeorok jelenlétét és meghatározza azok típusát ( eső , hó , szitálás stb.), Valamint az intenzitást, de nem halmozza fel őket, ellentétben az esőmérővel és a hómérővel . A bisztatikus radarhoz hasonló elven működik , figyelembe véve a cseppek vagy pelyhek áthaladását az emitter és az érzékelő között. Ezeket az eszközöket használják az emberi megfigyelő megfigyelésének szimulálására, és lehetővé teszik a csapadék típusának és intenzitásának bármilyen változásáról való gyors jelentést, de vannak értelmezési korlátai.

Elv

Legalább kétféle eszköz létezik:

• A fénykibocsátó diódát (LED) egy infravörös sugárzó alkotja, amely a vevő felé mutat, mint a képen. Az érzékelő méri a sugár intenzitásának modulációját, amelyet a hidrometeorok áthaladása okoz az útján, ez a szcintilláció jelensége . A készülék elemzi ennek a modulációnak a spektrumát, és abból levezetheti a sugárban áthaladó részecskék átlagos átmérőjének és végső zuhanási sebességének becslését ;
• A POSS ( Precipitation Observation Sensor System ) egy kisméretű, bisztatikus Doppler radar . Az adó egy olyan szöget zár felfelé, amely a vizsgált térfogat felé orientálódik, és amely érzékelő térfogatában felveszi a hidrometorok vagy más fényvisszaverő részecskék által visszaszórt jelet . A készülék így meg tudja mérni a célpontok esési sebességét Doppler-effektussal és annak intenzitásával. Ezután egy analizátor az elmúlt 15 felmérés súlyozott átlagát készíti el egy perc alatt, hogy értelmes információkat nyerjen.

A sebesség csökkenése és a részecskék mérete, akkor azután lehetséges, hogy milyen típusú a csapadék (eső esik sokkal gyorsabb, mint a hópelyhek például) egy készenléti táblázatot . A detektor a mintákban a legnagyobb populációjú csapadék típusáról számol be. Bizonyos esetekben azonban két csapadéktípus jellemzői hasonlóak lehetnek (szitálás és havazás egymáshoz nagyon közel eső sebességgel), vagy előfordulhat csapadékkeverék (pl. Eső és hóolvadás).

A kétértelműség észlelésének finomítása érdekében ezek az eszközök a harmatpont hőmérsékletét (vagy ha hiányzik, a környezeti hőmérsékletet) és a jegesedés érzékelő kimenetét használják . Tehát, ha az érzékelő havazást azonosít és 1  ° C- nál nagyobb környezeti harmatponttal szitál, akkor szitálásnak minősíti, −1  ° C alatt pedig hó lesz. Ha ezek a további adatok még mindig nem tudnak különbséget tenni (pl. Ha az előző példában a harmatpont −1  ° C és 1  ° C között van ), akkor a típust „ismeretlen” -ként jelentik. A jegesedés érzékelőt arra is felhasználják, hogy megállapítsa, fagy- e az eső vagy a szitálás, ha a hőmérséklet fagypont alatt van.

A pillanatnyi csapadékintenzitást szcintillációs intenzitás (LED-érzékelő) vagy reflektivitás (POSS) alapján számítják ki . Nagyon gyengének, gyengének, mérsékeltnek vagy erősnek jelentik.

A jelentések gyakorisága

Az automatikus állomások rendszeres menetrendről számolnak be, amely a használatuktól függ, a legtöbb óránkénti jelentést tesz. Különleges jelentést adnak ki azonban, ha egy vagy több érzékelőjük az időjárási körülmények jelentős változását észleli. Ilyen különlegességeket akkor adnak ki, amikor legalább enyhe csapadék kezdődik vagy végződik, vagy a csapadék típusa megváltozik.

A csapadék detektor percenként vesz mintákat, és az automatikus állomásfeldolgozó rendszer 15 percig tárolja azokat. Különleges kiadást adnak ki, ha legalább három csapadékérzékelést végeznek 15 percen belül az induláshoz, ha legalább 12 perc telik el csapadék nélkül, vagy ha az intenzitás változása jelentős változásnak felel meg.

Korlátozások

A detektor nem jelzi a jelenlegi időjárást, csak a csapadék típusát és intenzitását. Az automatikus állomást fel kell szerelni más érzékelőkkel a villámlás észlelésére zivatarok vagy a láthatóság akadályai között. Ezért nem:

• A záporok és a folyamatos csapadék közötti különbségtétel ;
• A vegyes csapadék részlete, csak az uralkodó;
• Jelző csapadék a közelben, csak az érzékelő helyén.

A csapadék előfordulása detektorral végzett hamis megfigyelések általában a következőknek köszönhetők:

• Rádiófrekvenciás vagy fényhullámok általi interferencia;
• A gerendán áthaladó madarak vagy rovarok;
• A szél által fújt por, hó vagy homok;
• Termikus buborékok .
• Kétértelmű helyzetek, amikor a vésztábla nem tudja helyesen meghatározni a típust.

Koordináció más szondákkal

A viharok lehet megkülönböztetni a folyamatos eső egy villám detektor . Az ilyen szenzorral együtt elhelyezett eszközök lehetővé teszik a villám jelenlétének és intenzitásának azonosítását a csapadékérzékelő körüli közvetlen régióban.

A szóró- és transzmissziómérők , amelyek érzékelik az adó és a vevő közötti fényjel kihalását, vízszintes láthatóságot biztosítanak. Ha nincs csapadék érzékel, a meteorológiai állomás lehet következtetni, hogy a jelenléte pára , köd vagy köd .

• villámdetektor.

• Diffusiométer automatikus meteorológiai állomáshoz társítva.

• Futópálya-transzmissziómérő, amely láthatóságot biztosít a kifutópályán.

Megjegyzések és hivatkozások

1. (in) Charles G. Wade , "  multiszenzoros megközelítés észlelése ködszitálás mi ASOS  " , Journal of légköri és óceáni Technology , amerikai Meteorológiai Társaság , vol.  20, n o  6,2003. június( DOI  10.1175 / 1520-0426 (2003) 020 <0820: AMATDD> 2.0.CO; 2 , online olvasás , hozzáférés : 2020. március 23. ).
2. "  Automated Weather Observing System - AWOS  " , Kanadai Meteorológiai Szolgálat (hozzáférés : 2015. március 18. ) .

Lásd is

• esőérzékelő