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MTP-5溫度廓線儀是采用遙感測(cè)量技術(shù)對(duì)從地面到600/1000m(H/HE)高度的空氣溫度進(jìn)行測(cè)量。這種地基系統(tǒng)通常用于大氣污染監(jiān)測(cè)、大氣穩(wěn)定度和氣候?qū)W研究。MTP-5是一種完全被動(dòng)微波輻射儀，這種技術(shù)有許多優(yōu)點(diǎn)，主要是測(cè)量范圍增加，可以覆蓋霧、雪和雨，無(wú)輻射，結(jié)構(gòu)緊湊，性能穩(wěn)定，運(yùn)行過(guò)程中自動(dòng)校準(zhǔn)，維護(hù)成本低。
MTP-5上應(yīng)用的確定溫度廓線的技術(shù)是基于氧分子吸收中心波段，在5mm波長(zhǎng)左右的大氣熱輻射的測(cè)量。該技術(shù)也可稱為微波遙感。測(cè)量所涉及的大氣的最低600m或1000m 高度，通常叫做行星邊界層（PBL）。大氣是一個(gè)非常弱的輻射源，因此測(cè)量需要非常靈敏的接受器。一個(gè)獨(dú)特的輻射儀和特殊設(shè)計(jì)的天線，形成了接收器，這一接收器是MTP-5的核心。在接收器測(cè)量的中心頻率輻射層的有效厚度約為300-400m。在不同高度角的被測(cè)溫度明晰（0°~90°）通過(guò)計(jì)算可以追溯PABL 的溫度廓線。
對(duì)溫度廓線的確定是基于同一方位上不同天頂角的熱輻射測(cè)量。用一個(gè)大氣溫度傳感器作參照。全功能軟件完成儀器控制和數(shù)據(jù)收集、存儲(chǔ)、顯示和數(shù)據(jù)的質(zhì)量保證。輸出的圖形反映了一個(gè)典型的逆溫層的形成過(guò)程。
MTP-5反應(yīng)迅速，可以對(duì)大氣逆溫的發(fā)展和轉(zhuǎn)變?cè)跁r(shí)間段上進(jìn)行監(jiān)測(cè)。MTP5可快速簡(jiǎn)便的安裝也易于運(yùn)到不同的地點(diǎn)。一個(gè)主要的應(yīng)用是監(jiān)測(cè)空氣污染。它提供了一種簡(jiǎn)單、快速和經(jīng)濟(jì)的預(yù)測(cè)、發(fā)布公眾信息時(shí)的手段。也可在事故性或突發(fā)性的氣體排放時(shí)，協(xié)助預(yù)測(cè)氣體的擴(kuò)散。一般情況下，2至3臺(tái)MTP5即可組成一個(gè)小型觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)。其中一個(gè)置于城市的中心，其余的則放置在大氣狀態(tài)開始變化的地區(qū)。MTP5的數(shù)據(jù)有利于制定工廠污染物排放的時(shí)間表和預(yù)測(cè)事故性或非預(yù)定性的氣體排放。
MTP-5包括溫度廓線儀主機(jī)、常規(guī)溫度傳感器、PC電腦、MTP-5軟件、供電單元。
特點(diǎn)
基于微波技術(shù)的溫度廓線儀
全天候工作、性能可靠、快速響應(yīng)
空氣污染和氣候?qū)W研究的理想儀器
具有自標(biāo)定功能
受環(huán)境影響小
運(yùn)行成本低
被動(dòng)測(cè)量
應(yīng)用領(lǐng)域
污染空氣監(jiān)測(cè)
城市熱島效應(yīng)評(píng)估
機(jī)場(chǎng)大氣穩(wěn)定度監(jiān)測(cè)
大霧預(yù)警
氣象的地域性或中尺度預(yù)報(bào)
核電站和石化設(shè)備中的緊急事故處理監(jiān)測(cè)
用于能量平衡研究
研究無(wú)線電波和激光束的傳播
大氣化學(xué)領(lǐng)域的研究
MTP-5是一系列產(chǎn)品，有-H、-HE、-P三種不同型號(hào)，滿足不同的應(yīng)用需求。
MTP5-H是該系列中最早的一款產(chǎn)品，可以在任何天氣狀態(tài)下測(cè)量0~600m高度的溫度廓線，它結(jié)構(gòu)緊湊，可在12VDC（包含一個(gè)AC/DC供電轉(zhuǎn)換單元）下工作。旋轉(zhuǎn)的掃描系統(tǒng)由具有良好
微波穿透性的特氟龍防水保護(hù)罩保護(hù)，而且在自標(biāo)定過(guò)程中可對(duì)灰塵產(chǎn)生的影響進(jìn)行補(bǔ)償修正，同時(shí)自標(biāo)定系統(tǒng)還配有一個(gè)高精度溫度傳感器。是城市環(huán)境和機(jī)場(chǎng)應(yīng)用的理想儀器
MTP5-HE主要用于位于山谷或靠近高山的城市或工業(yè)地區(qū)，這些區(qū)域的逆溫層可達(dá)到1000m。為了能夠準(zhǔn)確測(cè)量0~1000m高度，MTP5-HE采用了更靈敏和窄帶寬設(shè)計(jì)的微波輻射計(jì)，以便于“看到”更遠(yuǎn)的大氣范圍，但這也導(dǎo)致該型號(hào)的高度分辨率和溫度精度要稍遜于MTP5-H，而且在大雨或濃霧的天氣狀態(tài)下精度會(huì)更低。
MTP5-P（極地型）使用了與MTP5-H相同的微波輻射計(jì)和電子元件，不過(guò)，它的設(shè)計(jì)更好地改善了高度分辨率，在靠近地面的100m范圍內(nèi)，高度分辨率可提高為10m，這對(duì)在雪地和冰面上的測(cè)量上非常重要的，因?yàn)樵谶@些地區(qū)，高度每增加一些，溫度梯度的變化是非常急劇的，類似的效應(yīng)也發(fā)生在沙漠地區(qū)。
主要技術(shù)參數(shù)
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主要參數(shù) |
MTP-5H |
MTP-5HE |
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高度量程 |
0~600m |
0~1000m |
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分辨率 |
50~100m |
0~100m, 分辨率50m 100-400m，分辨率70m 400-600m，分辨率80m 600-1000m，分辨率120m |
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測(cè)量時(shí)間 |
120秒 |
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絕熱精度 |
±0.2℃ |
0~500m, 0.3℃ 500-1000m, 0.4℃ |
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逆溫精度 |
±0.5℃ |
0~500m, 0.8℃ 500-1000m, 1.2℃ |
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接收器靈敏度 |
0.04℃ |
0.1℃ |
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掃描器 |
旋轉(zhuǎn)式特氟龍保護(hù)罩，拋物面天線和輻射計(jì)固定于底座之上。 |
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掃描視角 |
0~90º |
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視場(chǎng)圓錐角 |
3º |
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測(cè)量角通道數(shù) |
11個(gè) |
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工作溫度 |
-40~40℃ |
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數(shù)據(jù)接口 |
RS-232 |
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供電 |
220VAC，1A，50~60GHz (可選110VAC) |
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功耗 |
<120W（平均60W） |
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自標(biāo)定/校準(zhǔn) |
測(cè)量前自動(dòng)校準(zhǔn) |
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尺寸 |
長(zhǎng)59cm，直徑25cm |
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重量 |
20kg |
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