氣象探空儀中應(yīng)用的溫濕度傳感器

探空儀是指測量天空不同高度上的大氣物理參數(shù)，以確定氣象要素的垂直分布面施放的儀器。這種測量是通過無線信道遙測來完成的，所以又稱無線電探空儀。由通信信道聯(lián)結(jié)的無線電探空儀和地面接收處理設(shè)備構(gòu)成探空系統(tǒng)，也叫大氣探測系統(tǒng)，探空儀按用途可分為通用類和專用類。有電碼式探空儀，電子式探空儀、炮兵專用探空儀、低空探空儀等。

長期以來，人們?yōu)榱颂綔y大氣的變化規(guī)律，一直進(jìn)行著不懈的努力，在大氣科學(xué)萌芽時(shí)期，人們主要依靠眼睛觀察天氣現(xiàn)象的變化，憑感官感知冷暖干濕的差異。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們相繼發(fā)明了溫度計(jì)、氣壓計(jì)、濕度計(jì)、風(fēng)速計(jì)等。

最初的近代高空氣象探測主要是利用載人吊籃和系留氣球攜帶自記儀器的方法。與此同時(shí)，還設(shè)計(jì)出種種方法來保證儀器和資料的回收，如降落傘法（氣球上升一定高度破裂后開傘）和雙球法（一球破裂后，另一球不足以支持儀器的重量而下降）都有一定的效果。在人煙稠密的地區(qū)，回收率較高，但在人煙稀少的地區(qū)，回收就成為極其困難的問題。再就是這些辦法都不適宜作業(yè)務(wù)觀測，因?yàn)闀r(shí)間上來不及，于是人們設(shè)法讓氣球攜帶發(fā)報(bào)機(jī)，把觀測到的氣象記錄化為電波訊號(hào)，即時(shí)發(fā)送到地面上來。這種試驗(yàn)最早開始在1918年，但并沒有成功。

最早可以用作業(yè)務(wù)的蘇式無線電探空儀是前蘇聯(lián)莫爾恰諾夫教授研制的。1932年芬蘭人維薩拉也發(fā)明了著名的芬式無線電探空儀。這類探空儀不受惡劣天氣的影響，絕大多數(shù)情況下都能釋放；它可以獲得不同高度的氣象資料，而不需要進(jìn)行回收。因此，這類探空儀是現(xiàn)今探測30-40公里以下高度高空氣象條件的主要儀器，全世界都在使用。

無線電探空儀的出現(xiàn)和廣泛使用，使人們能夠積累大量的高空氣象資料，加深了對(duì)高空大氣狀況的了解。在此基礎(chǔ)上，瑞典籍美國科學(xué)家羅斯貝提出了大氣長波理論，這不僅是三維空間分析和預(yù)報(bào)大型天氣演變過程方面的創(chuàng)舉，而且也為五十年代業(yè)務(wù)數(shù)值天氣預(yù)報(bào)的問世開辟了道路。

小小的無線電探空儀，就像一臺(tái)飛行的發(fā)報(bào)機(jī)，隨時(shí)將探測到的所在高度的氣象資料傳送到地面。“麻雀雖小，五臟俱全”，重量不到1公斤的探空儀，主要由感應(yīng)元件、轉(zhuǎn)換裝置、發(fā)射機(jī)和電源四部分組成。感應(yīng)元件用來感應(yīng)大氣溫度、壓強(qiáng)、濕度要素的大小與變化；然后通過轉(zhuǎn)換裝置轉(zhuǎn)換成相應(yīng)于探測量的無線電訊號(hào)；而發(fā)射機(jī)產(chǎn)生的約數(shù)十或數(shù)百兆赫的高頻無線電振蕩（載波），則能裝載著探測訊號(hào)向地面發(fā)送；電源提供了整個(gè)探空儀的能量來源，它占據(jù)了相當(dāng)大的重量。

探空儀經(jīng)過運(yùn)輸和長期存放，性能往往會(huì)有所改變。為了保證探測精度，必須對(duì)探空儀的性能進(jìn)行兩次檢查：一次是在使用探空儀之前的半個(gè)月到一個(gè)月內(nèi)進(jìn)行，稱做“探空儀的就地檢定及靈敏度檢查”，另一次是在施放探空儀之前的半小時(shí)進(jìn)行，稱做“基值測定”．兩者之間的時(shí)間間隔要大于12小時(shí)。

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