但这是干热天气……就像一个火炉
通过德克·贝克|更新:06/21/2021
在这篇文章中，我将分享我在一个研究项目中合作的经验，记录一些极端天气条件，甚至可能创造世界纪录!
2020年8月16日，位于死亡谷国家公园(美国加利福尼亚州)炉溪的气象站记录到温度为54.4°C(130°F)。如果得到证实，这将是西半球，甚至是全世界自动测量的最高纪录。当然，这一消息引起了热心人士和怀疑论者的大量关注。美国国家气象局(NWS)正在对相关的仪器进行严格的测试，以确定是否真的创造了新的记录。
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在气温被记录下来后不久，我与国家气象局拉斯维加斯办公室负责监督和维护炉溪气象站的人员取得了联系，看看我和坎贝尔科学公司如何能提供帮助。可以理解的是，他们最终选择在一个独立的实验室测试传感器，而不是把它送给我们(制造商)。然而，我也提出与他们和国家公园管理局(NPS)合作进行一个短期研究项目，该项目将在他们现有的气象站附近共同定位一个高精度的温度测量，为期几个月。
因此，我发现自己在2021年5月初在死亡谷安装了一个气温已经超过38°C(100°F)的气象站。
一些细节…
2020年8月16日的气温是由一个CR1000测量和控制数据记录器与一个CS215-L数字空气温度和相对湿度传感器它被安装在被动辐射防护板上。被动辐射屏蔽只是一组精心设计的板堆叠在一起。这些板是分开的，旨在防止阳光直接影响温度测量，同时允许空气流过传感器。直接照射在传感器上的太阳辐射会导致测量值出现很大的向上偏差——在某些情况下会有几摄氏度的偏差。
无源辐射屏蔽
然而，在低风或无风的时候，空气会被困在一个被动的屏蔽层中，这也会造成偏差——尽管这不是太阳辐射造成的偏差。一个主动的，或吸气的，辐射屏蔽解决了这个问题，通过一个风扇不断移动空气通过传感器，同时也保护它免受太阳辐射。这种方法通常被认为是精确测量空气温度的最佳方法。然而，直到最近，吸入式防护罩在偏远的低功率气象站上运行需要大量的电力。
吸气式辐射屏蔽
我安装的新车站包括两个TS100SS吸入性辐射屏蔽和两个被动41303-5A 6板太阳辐射屏蔽．有一个HygroVUE™5传感器(测量温度和相对湿度)在一个吸气屏蔽和一个被动屏蔽。在另一个吸气罩中，有三个独立的热敏电阻珠。在另一个被动屏蔽中，有一个109年温度探测器．热敏电阻珠与109中使用的相同。
与市场上的其他产品相比，TS100SS吸气式屏蔽的一些关键特点是更低的功率和成本。该防护罩采用了空气动力学设计，可以在风来袭时利用其优势。此外，可以控制风扇的占空比以节省电力，例如，降低风扇在夜间的转速。
这个站还包括一个ClimaVUE™50紧凑型数字天气传感器和一个CS320数字式热电堆烧度计．一个CR1000X测量和控制数据记录仪也安装在CR1000旁边，用于独立的数据收集。CR1000X使用来自CS320的数据来减少TS100SS屏蔽的占空比，以节省电力。
在安装之前，我测试了109传感器和三倍热敏电阻珠在我们的液体浴(Fluke 7040高精度浴)使用Rosemount PRT作为参考。这个浴槽控制了活跃循环的防冻剂的温度，因此我们可以确信传感器暴露在相同的条件下。来自独立实验室的罗斯蒙特最新校准证书显示，在大约-40到+230°C的范围内，其不确定度小于0.01°C。在50、55和60°C时，109传感器和热敏电阻珠都表现得很好。(见下图)例如，传感器和温度设定点之间相对于参考的最大绝对差为0.07°C。
部署前温度传感器测试与高精度参考Rosemount PRT
点击图片查看大图。
接下来是什么?
我将在2021年秋天回到死亡谷，拆除临时车站。与此同时，我和我与NWS和NPS的合作伙伴将饶有兴趣地关注此事。我不能毫无保留地说，我希望今年夏天的气温创下历史新高，因为在气候变暖的情况下，气温会产生其他影响。然而，无论实际发生什么情况，都会产生大量有趣的数据。
如果你对这个研究项目有疑问，请在下面发布。
关于作者
Dirk V. Baker博士是坎贝尔科学公司环境小组的应用研究科学家。万博matex网页登录感兴趣的领域包括生态学、农业和气象学等。他拥有科罗拉多州立大学野生动物生物学学士学位和杂草学博士学位。德克的研究生和博士后研究集中在测量和建模风力驱动的植物扩散。
评论
杰夫•马斯特斯|07/09/2021上午07:50
你好，德克，和昨天126.4华氏度的高温相比，你的新设备怎么样?如果这个周末DV再次达到130,我想引用你的后续文章中我去年发布(链接在上面的故事),https://yaleclimateconnections.org/2020/08/death-valley-california-may-have-recorded-hottest-temp-in-world-history/。如果可能的话，请发邮件到weatherman.masters@gmail.com。谢谢,杰夫•马斯特斯
德克|07/09/2021上午11:40
嗨，杰夫，谢谢你的联系，我会联系你的。简短的回答是，虽然我安装的基站上有一个手机调制解调器，但手机覆盖非常有限，通信也断断续续。我主要依靠当地人员手动下载数据，我没有最新的数据。
比尔•里德|07/16/2021下午12:20
嗨,德克,
看起来你的体温达到了你所期望的最高记录!我7月10日在DV气象站拍了一堆照片，包括你的新设备。我很快会在我的网站(stormbruiser.com)上发布我的小总结。那天的气温是华氏129.4度，也就是华氏130度的第二天。
我很好奇DV站的“当前”和每日最高和最低温度是如何确定的。这些是基于平均一分钟，还是5分钟，或者更短的时间框架?我指的是已经存在了7年左右的官方CS仪表。
谢谢你！
比尔•里德
德克|07/20/2021下午04:37
嗨,比尔,
感谢您的评论，很抱歉没有及时回复您!我想和我的合作者确认一下，他们是否同意我分享这些信息。
美国国家气象局每分钟对传感器进行一次采样。每小时报告的最大值和最小值简单地基于给定小时的数值最大值和最小值以及这些值发生的时间。没有额外的处理。
也就是说，该站的传感器是CS215，根据其规格，其时间常数为120秒或更少。假设(为了谈话的目的)那个特定的传感器正好是120秒;理论上，它需要大约360秒的时间来完全平衡到温度的一步变化。你可能已经知道这一点了，但它值得在公开的帖子中指出。
这是否真的等同于平滑或平均还有待商榷，但它将减弱传感器对短期波动的响应。
最好的
德克
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