死亡谷極端高溫的測量及不確定分析
在2020年8月和2021年7月，美國國家氣象局(National Weather Service, NWS)官方氣象站報(bào)告了死亡谷國家公園130°F(55.4℃)的極端高溫?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)測量的高溫記錄。
該站使用的溫度和相對濕度傳感器是來自Campbell Scientific的CS215，安裝于被動(dòng)防輻射罩中。
美國國家氣象局(NWS)、死亡谷國家公園管理局(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，開展比對測試。
設(shè)備介紹
1、安裝于NWS氣象站的溫度傳感器包括：
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。
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2、各溫度傳感器的主要技術(shù)參數(shù)。
3、該氣象站包含1個(gè)太陽輻射表(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的測量周期較長，至少需要6~7分鐘的平衡時(shí)間才能達(dá)到95%的步長變化；
所有傳感器均測量出了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傳感器的測量數(shù)據(jù)存在差異，這與預(yù)期結(jié)果一致；
吸氣式防輻射罩內(nèi)的HygroVUE?5的測量值與熱敏電阻珠的測量值一致性較好。
總結(jié)與要點(diǎn)
在不同種類的溫度傳感器的比較過程中，測量周期是應(yīng)該考慮的因素；
此次對比過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；
極端情況下的溫度數(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量周期的測量間隔指導(dǎo)，但針對極端情況，仍沒有明確的解決方案，需待進(jìn)一步探索。
文章來源： Campbell Scientific