新基建|检测气象五参数的秘诀,这里有


新基建|检测气象五参数的秘诀,这里有

posted on:2021/8/18 9:24:26

气象条件对空气质量状况有何影响?气象五参数监测尤为重要!


随着人们生活水平的不断提高,周遭环境、空气质量、天气气候成为了日益关注的话题。人类的健康受气候因素的影响极大,当周围的气候因素发生显著变化时,对一些人的身体健康就会产生影响,环境空气质量的好坏也已经与人们的生活密切相关。城市空气质量的好坏与气象条件的关系十分密切,在污染源排放量没有明显变化的情况下,一系列的气象条件会直接影响空气质量的好坏。



2018年9月1日生态环境部发布的《环境空气颗粒物(PM10和PM2.5)连续自动监测系统运行和质控技术规范》标准、《2021年国家生态环境监测方案》等文件中,我们可以看到均将气象五参数(温度、湿度、气压、风向、风速作为空气质量监测中的基础监测要素。




气象条件作为影响空气质量环境重要因素之一,制约着大气污染物的稀释、扩散、输送和转化过程,进而影响着大气污染物的分布及污染物浓度。在污染源相对稳定的情况下,气象条件变化对污染物浓度变化影响十分显著。尽管大气污染物的来源于气象条件关系不大,但气象条件却对大气污染物的疏散产生一定的影响,它们之间存在一定的相关性。



温度


温度对空气污染程度有影响,但气温的高低不能反映空气质量的好坏,而是在垂直方向上的气温变化对空气质量的影响较明显。通常所说的大气逆温现象直接影响大气污染物的扩散。一般条件下,气温是随着高度的增加而降低的,平均每上升百米,温度约降低0.6℃。这样,大气低层温度高,空气密度小;高层温度低,空气密度相对较大,为保持平衡,低层的大气向上运动,这样就会使低层特别是近地面层空气中的污染物和粉尘向高空移散,从而减轻在大气低层污染程度。相反,当出现逆温时,大气配置比较稳固,空气流动缓慢,空气不能向上扩散,从而加重大气污染。一般来说,冬季逆温层较强较厚,维持时间较长;夏季则相对偏弱。


气压


气压对空气质量的影响。在同一季节气压相对高的时候不容易出现污染,气压相对低的时候容易出现污染。这主要是因为气压高时城市上空存在下沉气流,而城市地面周边存在由城市中心向外的气流,气流将城市中的污染物向周边地区扩散,降低了城市的污染。这和城市热岛的环流形势相反,由于城市热岛的存在,形成了城市地面由周边地区向城市中心的气流,这和高气压形成的气流相对,当两者气流的势力相当时或者城市热岛环流较强时就会在城市中心近地层形成比较明显的污染层,在这层以上空气质量良好。这种现象常出现在冬天,因为此时的城市热岛较强。当气压较低时,城市上空存在上升气流,而城市地面周边存在向城市中心的气流,气流将城市周边地区的污染物向城市中心堆积,增加了城市的空气污染。


风力


空气质量与风力的大小有关。风速与空气质量正相关,即风速越大,城区空气质量越好。当平均风速大于2米/秒时有96.7%天数的空气质量达标。通常风速越大越有利于空气中污染物质的稀释扩散。而长时间的微风或静风则会抑制污染物质的扩散,使近地面层的污染物质成倍地增加。但在冬春干燥季节,土壤湿度小,风速过大又会将地面的尘粒带到空中,形成大风浮尘、扬沙或严重的沙尘暴天气,使得天空呈现土黄色或漫天昏暗,降低了空气质量。


降雨


降雨与空气质量正相关,即降雨量越多空气质量越好。当降雨超过10毫米时有95%天数的空气质量达标。自然降雨、降雪对空气污染物起着清除和冲刷作用。在雨雪作用下,大气中的一些污染气体能够溶解在水中,降低空气污染气体的浓度,较大的雨雪对空气污染物粉尘颗粒也起着有效的清除作用。同时降水过后往往伴有冷空气过境,风力大且地面没有扬沙、浮尘,非常有利于空气中污染物的扩散。因此降水是空气的清新剂。(来源于《中国气象报》)


过去监测气象五参数,主要采用分体式传感器,如机械式风速、风向传感器等,价格上相对低,但是在运维环节上,经常出现各种各样的问题,导致维护维修成本过高,或者数据已经不准确,无法反映所处环境真实的数据。传统风向传感器和风速传感器采用机械式结构设计,存在转动部件,以及最低启动风速的影响,长期户外运行,尤其是放置在高温、高湿、多尘,风沙大和阳光直射等地方,容易出现内部器件的损坏或风速仪性能变坏,测量数据不准,甚至偏差太大或停止转动等现象。鉴于对监测气象要素的精度要求越来越高,使用超声波风速风向传感器能够很好地克服了机械式风速风向固有的缺陷,因而能全天候、长时间的正常工作,几乎可以做到免维护。此外面对日益增加的人工成本等,运维成本也将是一项重要的评估指标。所以五合一气象传感器(超声波风速风向)得到越来越广泛的使用。







矽递科技(Seeed)自主研发的SENSECAP ONE 气象环境监测传感器系列产品有十合一气象环境传感器、九合一气象环境传感器、七合一气象传感器、五合一气象传感器、超声波风速风向传感器等,主要用于监测空气温度、空气湿度、大气压力、风速、风向、雨量、光照强度等。其中气象五参数在空气质量监测中应用尤为广泛,一体化设计、易部署、免维护、高精度、性能稳定,加上性价比高,受到大家的一致推荐。




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成功案例

智慧气象站落地万科云城,助力数字化园区建设


万科云城地块位于深圳留仙洞战略性新兴产业总部基地核心位置,是南山首个百万级产业综合体、中国首个互联创新城,总占地面积约40万m ²。2020年12月,柴火携手母公司矽递科技参与万科云城数字化园区建设,七合一智慧气象站在云城设计公社成功部署落地,采集覆盖云城地块的气象环境数据。



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