Исследование возможности применения радиационного экрана датчика температуры атмосферного воздуха

от

А.А. Егоркин1,2, В.П. Евстигнеев1,2, С.Ю. Самойлов2

1Институт природно-технических систем, РФ, г. Севастополь, ул. Ленина, 28

2ФГАОУ ВО «Севастопольский государственный университет»,

 РФ, г. Севастополь, ул. Университетская, 33

 E—mail: egorkin1974@yandex.ru

УДК 502.3, 551.504.54                                             

DOI: 10.33075/2220-5861-2024-1-23-29

EDN: https://elibrary.ru/ddpddn

Реферат:

Для измерения приземной температуры окружающей среды используются специальные датчики. Темпы глобального изменения приземной температуры воздуха составляют около 0,2°C за десятилетие. Из-за воздействия солнечной радиации современные датчики температуры воздуха внутри естественно вентилируемого радиационного экрана могут выдавать погрешность измерения, составляющую 0,8°C и выше. Для повышения точности наблюдений за температурой воздуха и корректировки измерительной аппаратуры необходимо учитывать радиационную погрешность. Для уменьшения этой погрешности предлагается исследовать зависимость защитных свойств радиационного экрана от изменения температурного режима, изменяемого при скорости ветра. С этой целью предлагается использовать метод вычислительной гидродинамики (CFD). Метод CFD реализован для изучения радиационной погрешности естественно вентилируемого радиационного экрана в различных условиях окружающей среды. Наименьшая радиационная погрешность, полученная в результате экспериментов, составляет 0,5°C при скорости ветра 2 м/с. Выбранная конструкция «радиационного экрана» хорошо блокирует прямое солнечное излучение и большую часть восходящего излучения. Исследуемая конструкция «радиационного экрана» подходит для применения в климатических системах контроля на территории Крымского полуострова. Дальнейшие исследования и построение имитационной расчетной модели нужно направить на снижение погрешности измерения температуры, вызванного солнечной радиацией.

Ключевые слова: атмосфера, метеорология, климатология.

Полный текст в формате PDF

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Anderson S.P., Baumgartner M.F. Radiative heating errors in naturally ventilated air temperature measurements made from buoys. Journal of Atmospheric and Oceanic Technology. 1998. V. 15. No. 1. P. 157–173.
  2. Yang J., Liu Q., Chen G., Deng X. Optimized design and experimental validation of a temperature sensor for surface air temperature observation. Sensors and Actuators A: Physical. 2021. P. 112646.
  3. Yang J., Deng X., Liu Q., Ding R. Design and experimental study of an effective, low-cost, naturally ventilated radiation shield for monitoring surface air temperature. Meteorology and Atmospheric Physics. 2021. V. 133. No. 2. P. 349–357.
  4. Dai W., Tan M., Zhu H. Design of a radiation shield applied to surface air temperature monitoring. Journal of Instrumentation, 2023, 18. P02015. 10.1088/1748-0221/18/02/P02015.

Loading