[实用新型]视程障碍现象自动观测装置

说明书

本实用新型公开了视程障碍现象自动观测装置，包括送膜结构、收膜结构、检测膜以及观测装置,送膜结构固定在送膜固定底座上，收膜结构内腔中设置有一转动柱，转动柱与收膜结构内腔壁之间形成第二检测膜容纳空间，转动柱与一步进电机传动连接，步进电机能定时转动固定步数，使转动柱随转固定角度，检测膜一端穿入送膜结构并绕在送膜内座上，另一端穿入收膜结构并绕在收膜结构的转动柱上，送膜结构和收膜结构之间具有一定的距离，使得送膜结构和收膜结构之间的检测膜部分暴露在外，观测装置包括摄像头，摄像头连接有信息存储器，摄像头的镜头正对着靠近收膜结构一侧的暴露在外的检测膜，并定时对检测膜进行拍照，拍照信息传递至信息存储器储存。

技术领域

本实用新型属于环境监测的技术领域，具体涉及视程障碍现象自动观测装置。

背景技术

自2014年以来，雾、轻雾、霾、扬沙、浮尘、沙尘暴6类视程障碍现象由业务系统自动判断识别并记录，取消了人工观测。业务运行实际显示，由于仪器工作原理、观测方式、参数设置等原因，自动观测结果与人工观测相比有较大差异。近年来，部分地区开展了视程障碍现象自动观测和人工观测的对比研究，分析指出了自动站在判识视程障碍现象中存在的缺陷，总结了霾现象判识区分等问题的方法和经验。

霾现象出现的主要原因是空气污染，大气中有污染性气溶胶粒子。以庆阳市为例，庆阳市在能见度仪安装以前，天气现象人工观测阶段，历史上从未出现过霾记录。自动观测以后，正式的霾记录仅有16d，均出现在离城区较近的西峰基准站。而在地面测报业务中，各站霾记录出现的频次极多，且为明显误判：大量的轻雾被误判为霾，观测场周边居民生活炊烟、焚烧垃圾等原因出现的局地烟幕，均使得自动站产生大量的霾记录，需要观测员频繁处理，增加了业务工作量。因此，统计归纳自动站发生误判霾的各类情况，分析误判原因，总结业务处理方法，得到用于实际业务工作的定量化结论，对提高台站综合气象观测水平，有极为重要的意义。

由地面气象测报软件（ISOS）根据能见度、相对湿度、风速、24h变温四项要素，综合判别雾、轻雾、霾、浮尘、扬沙、沙尘暴6类现象。

在轻雾的生成和消亡阶段，较短时段内能见度低于7.5km，相对湿度小于80%，系统判识的霾通常为明显的误判。观测场位于山区地段的测站，由于受地形影响，轻雾在抬升或下沉过程中，能见度忽高忽低，相对湿度忽大忽小，自动站判识的轻雾和霾交替出现，人工处理业务量极大。人工干预处理的依据，是根据轻雾的延续性，例如夜间出现雾或轻雾，日出后随湿度下降，能见度逐渐升高，接近7.5km但并未达到7.5km以上，而相对湿度已经小于80%，此时系统判识的霾，实际为轻雾。观测人员的操作为：能见度分钟数据维持不变，人工删除霾记录，维持自动站的轻雾记录，并备注说明人工目测的实际情况。

自动气象站对沙尘类天气现象的判识，除湿度条件外，增加了风速因子，浮尘同时还需要通过24h变温来界定。系统机械的定量判定方式，极易使沙尘天气误判为霾。查阅文献资料，有大范围明显沙尘天气被大多数台站的记录为霾的实例：2015年2月22日辽宁省出现了一次明显的且较大范围的沙尘天气过程，25个台站将扬沙误识为霾。因锋面过境，短时内风速增大而产生的扬沙，或从台站上游地区经气流传播而来的浮尘，都有可能出现因判识条件未达到自动站默认的阈值而被错判为霾。和轻雾一样，在浮尘、扬沙形成或结束前后，相对湿度达到40%以上，能见度未超过7.5km的阶段，自动站均会出现霾记录。沙尘类天气误判为霾，处理方法与轻雾误判为霾相似，值班员需要及时人工删除误判的霾记录，根据目测结果，在定时观测时次订正天气现象记录，并进行相关备注，自动站正常采集的能见度分钟数据不变。