观测试验
雷恒池研究员团队顺利完成深圳西涌海洋飞沫观测试验
2019年9月-10月,我室雷恒池研究员团队承担的国家重点研发计划“近海海洋边界层大气污染综合立体探测技术”课题2圆满完成为期近2个月的外场观测试验。
本次观测试验使用我室自主研发的飞沫通量仪,能实时测量海洋飞沫的粒径大小和向上飞溅速度,使用两台不同分辨率及测量范围的飞沫通量仪,探测海洋飞沫的粒径分布及向上质量通量。采用无线传输模式,岸上配置计算机接收资料,有效传输距离10KM。出于安全考虑,采用蓄电池组直流供电。
飞沫通量仪主要指标如下:
| FM-1 | FM-4 |
测量粒径范围 | 100-6400mm | 25-1600mm |
粒径分档数 | 64 | 64 |
采样面积 | 200mm×6.4mm | 200mm×1.6mm |
测量分辨率 | 100mm | 25mm |
采样频率 | 1Hz | 1Hz |
2019年9月2日,试验团队的专家们来到深圳西涌海边,根据前期调研资料及现场实际情况,制定了平台搭建、设备固定安装办法及日常观测规范。受当地海岸线生态保护的限制,无法搭设大型稳定的观测平台。因此,采用脚手架方式,在离岸边20米处浅水海面上搭建了海洋观测平台。
与环保部门与村委会协商后,完成了材料进场、观测平台搭建、飞沫通量仪安装与调试的工作。在9月6日顺利完成调试并正式开始数据采集,截止到10月底共采集了45天的数据。
本次观测积累了宝贵的海边设备使用及维护经验:
1、克服了野外观测用电难的问题,采用了蓄电池组供电,科研人员定期进行电池更换来确保设备稳定运行。
2、海边高温、高湿、高腐蚀的条件对观测设备的正常运行造成了很大的挑战,需定期对设备关键部位进行检查与保养。
3、观测期间,渔村的供电主变压器损坏导致接收数据的计算机无法工作,需要配备UPS,这为后续数据存储方式的改进提供了思路。
观测结果分析:飞沫小的粒子多,而大的粒子少,通常飞沫水滴大到一定程度就不予考虑。在大风情况下,由于阵风的作用,大水滴是可以上扬的。而水滴质量与它的半径成3次方关系,一个2mm的飞沫抵一百万个20μm(半径)的飞沫。本次深圳观测没有遇到大风天气,但是仍然观测到零星的大飞沫(瞬时粒径),虽然其数量非常少,但是质量(含盐量)较大。
工作照附图:
在落潮时段争分夺秒搭建脚手架
人工更换电池