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死亡谷極度高溫的測量及不確定分析

來源：公司新聞更新時間：2022-07-01 瀏覽：588次

背景介紹

◆在2020年8月和2021年7月，美國國家氣象局(National Weather Service, NWS)氣象站報告了死亡谷國家公園130°F(55.4℃)的高溫數據。

◆這一數據若證明屬實，將創造野外自動測量的高溫記錄。

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

◆國家氣象局(NWS)、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傳感器的附加氣象站，開展比對測試。

設備介紹

◆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，安裝于被動防輻射罩中。

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

◆表1(見下文)列出了各溫度傳感器的主要技術參數。

◆該氣象站包含1個太陽輻射表(CS320)和超聲風傳感器(ClimaVUE50一體式傳感器)。

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圖1

表1 各溫度傳感器的主要技術參數

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表2 各種傳感器在2021年5月至11月的比較匯總。其中HV5=HygroVUE™5，p=被動防輻射罩，a=吸氣式防輻射罩，Beads=熱敏電阻珠的平均值

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數據處理及其結果

◆CS215和HygroVUE™5的測量周期較長(表1)，至少需要6~7分鐘的平衡時間才能達到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HygroVUE™5傳感器的測量數據存在差異，這與預期結果一致(表2)；

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

總結與要點

◆在不同種類的溫度傳感器的比較過程中，測量周期是應該考慮的因素；

◆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；

◆這種情況下的溫度數據該如何記錄？應該以瞬時值、滑動平均或平均值為準？雖然WMO2給出了基于傳感器測量周期的測量間隔指導，但針對此情況，仍沒有明確的解決方案，需待進一步探索。

參考

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

2.DIMO Guide8.

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

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