SUSTRA风蚀观测系统
SUSTRA(Suspension Sediment Trap)初由德国风蚀研究项目(German Wind Erosion Reserch Project)研制(Kuntze and Beinhauer, 1989),并由德国UGT生产成为风蚀观测的专业仪器设备,用于监测自然界的风沙运动趋势和土壤风蚀作用、土壤沙化与荒漠化监测、土壤有机质(SOC)剥蚀等
SUSTRA风蚀观测系统带有自动风向控制的沙尘采集系统,收集随风扬起的沙尘,并即时通过电子天平对收集到的沙尘进行称重,数据采集器自动记录收集沙尘的时间和采集的沙尘量(电子天平称重获得),同时利用外接的气象单元,同步监测记录风蚀过程中的风速、风向、温湿度和太阳辐射等气象因子。
SUSTRA风蚀观测系统具有如下特点:
l 自动记录风蚀沉淀物侵蚀的起始时间、强度以及沉淀物随时间变化的累计量
l 记录相关过程中的气象参数如风速、风向、温湿度、雨量、辐射、土壤水分与土壤温度等
l 通过选配Sedimat土壤粒径分析仪,可以分析风蚀物的粒径分布及与风速等环境因子的关系
l 自动风向控制、自动采集沙尘和土壤颗粒、自动采集记录数据
l 采集粒径范围为中等到细的沙尘(medium-to-fine sand fraction),采集效率达80%
配置方案
技术指标:
1) 风速:测量范围0~60m/s ,分辨率0.1 m/s,精度±3%
2) 风向:测量范围0~360 ,分辨率1, 精度±3
3) 降雨传感器:翻斗式雨量筒,测量范围0~4mm/min,精度4%,分辨率0.1mm
4) 土壤水分传感器:测量范围0~,精度2%,分辨率0.1%
5) 土壤温度传感器:测量范围-40~+80℃,精度±0.2℃
1) 翻斗式雨量计:采样面积:200 cm2 (WMO世界气象组织标准);分辨率:0.1mm (相当于1次翻斗的量);每翻斗雨量:2 cm3;尺寸:直径 190 mm,高度 395 mm
2) 总辐射传感器:测量范围:0-1400 W m-2;响应时间:< 18 s for 95% of end value;测量精度:10 μV/Wm-2;光谱范围:0.3—2.8 μm;误差范围:< 2.5%
3) 净辐射传感器:测量范围:-300—+1000 W m-2;响应时间:< 20 s for 90% of end value;测量精度:10 μV/Wm-2;光谱范围:0.3—60 μm;误差范围:< 2.5%
4) 风速传感器:测量精度:1% (±0.1m s-1);测量分辨率:0.25 m s-1
5) 风向传感器:测量范围:0—355°;分辨率: 0.3°
6) 空气温湿度传感器:湿度测量范围:0—100 % (± 4 %);温度测量范围:-30~+70°C+/- 0.1 K,分辨率:0.1°C (PT100探头,0.3°C)
7) 压力传感器(温度补偿):测量范围:1) 945—1055 kPa;2)895—1005 kPa;3)915—1025 kPa;4)865—995 kPa;适用温度:-40—+60°C;精度:±1.5 kPa
产地:德国
重要参考文献:
1. Funk. R, Skidmore, E. L. Hagen, L.J. 2004. Comparison of wind erosion measurements in Germany with simulated soil losses by WEPS. Environmental modeling & software, 19: 177-183
2. Goossens, D. and Offer, Z.Y. 2000. Wind tunnel and field calibration of six aeolian dust samplers, Atmospheric Environment, 34 (7), 1043-1057.
3. Janssen, W., 1991. Prognostische Beschreibung eines Transportprofils bei Winderosion auf einem Ackerboden. Mitt. Dt. Bodenkundl. Ges. 65, 33–36.
4. Kuntze, H., Beinhauer, R.T., Tetzlaff, G., 1989. Quantifizierung der Bodenerosion durch Wind. Mitt. Dt. Bodenkundl. Ges. 59/II, 1089–1094.