风蚀测量系统

SUSTRA风蚀观测系统
 
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：

• 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

• 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

• 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

• 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

• 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

 1. 基本配置：为SUSTRA风蚀观测主机，包括、自动风蚀沉淀物收集器、数据采集器及野外精确称重天平等

 2. 建议选配：四向沙尘通量监测采集筒，以采集监测沙尘通量（单位为毫克每天每平米）；或选配降尘率监测采集筒，用于被动采集风蚀沙尘并计算降尘率（毫克每天每平方米），可以选配多个以监测风蚀空间异质性

 3. 建议选配：垂直梯度MWAC风蚀采集系统，以采集不同梯度的沙尘，标准配置为4个梯度
 

 4. 建议选配：梯度风蚀专业气象站（国产）：标准配置包括3层风速风向、2层空气温湿度、2层土壤温度和土壤水分、雨量筒

 5. 选配：自动气象观测站，包括风速、风向、温湿度、雨量、辐射、大气压等

 6. 选配：地下水位计，用于监测地下水位

 7. 选配：Sedimat土壤粒径分析系统

 
技术指标：

 1. 测量间隔：5 mins；RAM内存容量：可连续监测80天（5min时间间隔）

 2. 测量范围：0-1200g，测量精度：0.1g；

 3. 进风口：内径50mm，高度23cm，通过调节称重箱的埋深，可以调节进风口离地面的高度；

 4. 四向沙尘通量监测采集筒：4个1000ml采集筒，1.6m高，符合英国标准BS1747Pt5，重量约14kg；

 5. 降尘率采集筒：阳极电镀铝采集筒，直径227mm，5000ml采集瓶，重量约8kg

 6. MWAC梯度风蚀采集系统：采集瓶进气口和出气口内径7.5mm，容量100ml

 7. 梯度风蚀专业气象站：

   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0～100%，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℃

 8.自动气象观测站：

   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到+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℃）

   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&ndash;36.

4. Kuntze, H., Beinhauer, R.T., Tetzlaff, G., 1989. Quantifizierung der Bodenerosion durch Wind. Mitt. Dt. Bodenkundl. Ges. 59/II, 1089&ndash;1094.