Nedbør forekomst detektor

Nedbør forekomst detektor Detektor for nedbør av lysdioder . Presentasjon

Type	Sensor

En detektor for forekomst av nedbør er en enhet montert på en automatisk værstasjon som oppdager tilstedeværelsen av hydrometeorer og bestemmer typen ( regn , snø , duskregn osv.) Så vel som intensiteten, men uten å kumulere dem, i motsetning til regnmåler og snømåler . Det fungerer på et prinsipp som ligner på en bistatisk radar , og bemerker passering av dråper eller flak mellom en emitter og en sensor. Disse instrumentene brukes til å simulere observasjonen tatt av en menneskelig observatør og tillate rask rapportering av endringer i type og intensitet av nedbør, men har tolkningsbegrensninger.

Prinsipp

Det er minst to typer enheter:

• Den lysemitterende dioden (LED) detektoren dannes av en infrarød emitter som peker mot en mottaker, som på bildet. Sensoren måler moduleringen av strålens intensitet indusert av passering av hydrometeorer på banen, et fenomen av scintillasjon . Apparatet analyserer spekteret av denne modulasjonen og kan utlede et estimat av den gjennomsnittlige diameteren og den endelige fallhastigheten til partiklene som passerer gjennom bjelken.
• POSS ( Precipitation Observation Sensor System ) er en liten bistatisk dopplerradar . Senderen er rettet oppover i en vinkel fra en mottaker orientert mot det sonderte volumet og som plukker opp signalet tilbakespredt av hydrometeorer eller andre reflekterende partikler i sitt sensingvolum. Apparatet kan således måle fallhastigheten til mål ved hjelp av Doppler-effekten og dens intensitet. Deretter foretar en analysator et vektet gjennomsnitt av de siste 15 undersøkelsene i løpet av ett minutt for å utlede meningsfull informasjon.

Med fallhastigheten og størrelsen på partiklene er det da mulig å bestemme typen nedbør (regn faller mye raskere enn for eksempel snøflak) med en beredskapstabell . Detektoren vil rapportere typen nedbør med den største populasjonen i prøvene. I noen tilfeller kan imidlertid karakteristikken til to typer nedbør være like (duskregn og snø faller i hastigheter nær hverandre), eller det kan være en blanding av nedbør (f.eks. Regn og snøsmelting).

For å avgrense deteksjon i tilfelle tvetydighet, bruker disse enhetene duggpunkttemperaturen (eller, hvis den mangler, omgivelsestemperaturen) og utgangen fra glasurdetektoren . Så hvis detektoren identifiserer snø og duskregn med et duggpunkt større enn 1  ° C , vil det klassifisere det som duskregn, og under -1  ° C vil det være snø. Når disse tilleggsdataene fremdeles ikke kan skille seg (f.eks. Hvis duggpunktet i forrige eksempel er mellom -1  ° C og 1  ° C ), rapporteres typen som "ukjent". Glasurdetektoren vil også brukes til å bestemme om regn eller duskregn er frysende når temperaturen er under frysepunktet.

Øyeblikkelig nedbørsintensitet beregnes av scintillasjonsintensitet (LED-sensor) eller reflektivitet (POSS). Det rapporteres som veldig svakt, svakt, moderat eller sterkt.

Hyppighet av rapporter

Automatiske stasjoner rapporterer på en vanlig tidsplan som avhenger av bruken, de fleste rapporterer hver time. Imidlertid vil de utstede en spesiell rapport hvis en eller flere av sensorene deres oppdager en betydelig endring i værforholdene. Slike spesialiteter gis når nedbør med minst lysintensitet begynner eller opphører, eller typen nedbør endres.

Nedbørsforekomsten detektor tar prøver hvert minutt, og det automatiske stasjonsbehandlingssystemet lagrer dem i 15 minutter. En spesiell vil bli utstedt når minst tre nedbørsdeteksjoner blir gjort på 15 minutter til start, hvis minst 12 minutter går uten nedbør, eller hvis variasjonen i intensitet tilsvarer en betydelig endring.

Begrensninger

Detektoren signaliserer ikke det nåværende været, bare typen og intensiteten av nedbør. Den automatiske stasjonen må være utstyrt med andre sensorer for å oppdage lyn fra tordenvær eller hindringer for sikt. Det gjør derfor ikke:

• Skillet mellom byger og kontinuerlig nedbør;
• Detaljene av blandet nedbør, og gir bare den dominerende
• Signalerer nedbør i nærheten, bare på sensoren.

Falske observasjoner av nedbør av en nedbørsdetektor skyldes vanligvis:

• Interferens av radiofrekvens eller lysbølger;
• Fugler eller insekter som går gjennom bjelken;
• Støv, snø eller sand blåst av vinden;
• Termiske bobler .
• Tvetydige situasjoner der beredskapstabellen ikke kan bestemme typen riktig.

Koordinering med andre sonder

De stormer kan skilles fra den kontinuerlig regn av en lyn-detektor . Slike innretninger samlokalisert med sensoren gjør det mulig å identifisere tilstedeværelse og intensitet av lyn i det umiddelbare området rundt nedbørsdetektoren.

De scatterometers og transmissiometers , som detekterer utryddelse av et lyssignal mellom en sender og en mottager, gi horisontal sikt. Når det ikke oppdages noe nedbør, kan værstasjonen konkludere med tilstedeværelse av dis , dis eller tåke .

• lyndetektor.

• Diffusiometer assosiert med en automatisk værstasjon.

• Banetransmissiometer som gir sikt langs rullebanen.

Merknader og referanser

1. (in) Charles G. Wade , "  A multisensor Approach to Detecting Drizzle we ASOS  ' , Journal of Atmospheric and Oceanic Technology , American Meteorological Society , vol.  20, n o  6,Juni 2003( DOI  10.1175 / 1520-0426 (2003) 020 <0820: AMATDD> 2.0.CO; 2 , les online , åpnet 23. mars 2020 ).
2. "  Automated Weather Observing System - AWOS  " , Meteorological Service of Canada (åpnet 18. mars 2015 ) .

Se også

• regndetektor