曹鸿霞， 顾秋峰， 蒋　航， 潘晓晖， 储剑秋， 刘清惓

(1.南京信息工程大学 江苏省气象探测与信息处理重点实验室，江苏 南京 210044；2.南京信息工程大学 电子与信息工程学院，江苏 南京 210044；3.南京信息工程大学 环境科学与工程学院，江苏 南京 210044)



基于流体动力学的探空温度传感器太阳辐射误差研究*

曹鸿霞1,2， 顾秋峰1,2， 蒋航1,3， 潘晓晖1,2， 储剑秋1,2， 刘清惓1,2

(1.南京信息工程大学 江苏省气象探测与信息处理重点实验室，江苏 南京 210044；2.南京信息工程大学 电子与信息工程学院，江苏 南京 210044；3.南京信息工程大学 环境科学与工程学院，江苏 南京 210044)

摘要:针对太阳辐射加热导致的误差显著限制了温度测量的准确度的问题，提出了基于流体动力学的太阳辐射误差的修正方法——数值分析法。建立从地面到32 km高空不同气压条件下珠状热敏电阻器探空温度传感器的误差热分析模型，通过计算流体动力学对其进行太阳辐射误差数值模拟分析。着重研究了太阳辐射方向、传感器表面涂层反射率、传感器尺寸等物理参数对太阳辐射误差的影响。研究结果表明：太阳辐射引起的温度测量误差随海拔高度的上升呈现非线性单调递增的变化趋势。当太阳辐射方向垂直于传感器正面时误差最大，增大传感器表面涂层反射率、减小传感器尺寸都能有效降低太阳辐射误差。

关键词:温度传感器； 流体动力学； 太阳辐射误差； 珠状热敏电阻器

0引言

大气各个高度层面上的垂直温度分布反映了大气的热力学过程，是天气现象发生的重要环节，是进行天气分析预报、气候变化预估和大气环境监测等的基础信息[1,2]。……