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用于霧水收集的測量評估

2022-05-27 15:11:16 點(diǎn)將科技系統(tǒng)集成部 226

太陽輻射表、溫濕度計和雨量計的巧妙利用

從2015年到2017年,南非的西南部經(jīng)歷了連續(xù)三個干燥的冬天。從2018年開始,開普敦水危機(jī)惡化相當(dāng)嚴(yán)重。為了應(yīng)對水危機(jī),政府采取了一系列措施來限制水的消耗,甚至舉行了有趣的比賽——看誰洗的襯衫最少。

通過改變城市生活習(xí)慣,加上在2020-2021年間冬季充足的降雨,開普敦的水壩達(dá)到了100%的水量,開普敦成功避免了最嚴(yán)重的水資源短缺危機(jī)。但是,不久以前的干旱、限水和即將可能到來的嚴(yán)重干旱都讓市政官員始終保持警惕。

在探索該地區(qū)主要水源的所有方案時,該市在Table Mountain上開始研究霧水收集的可行方案。Campbell Scientific Africa公司作為該地知名的科學(xué)服務(wù)公司,受托在Table Mountain上安裝了兩個氣象站,用于評估兩個評估地點(diǎn)的霧水收集的潛在產(chǎn)量。這項(xiàng)評估工程將在2022年12月完成,一旦項(xiàng)目結(jié)束,這座城市就會對霧水收集工程能否以合理的價格產(chǎn)出大量的優(yōu)質(zhì)水有更好的了解。

兩個氣象站的設(shè)備構(gòu)成:


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測量原理小課堂

霧水收集的原理是空氣中有一定量的來自海洋的水蒸氣,溫度越高,空氣中的水蒸氣就越多。當(dāng)空氣被風(fēng)沿著一個梯度向上輸送時,它與較冷的空氣相互作用就凝結(jié)成了霧。開普敦有兩個主要風(fēng)向,在冬天,西北帶來了來自冰冷的大西洋的雨水;在夏天,東南風(fēng)從印度洋吹來,通常形成的云霧似乎懸掛在Table Mountain上一般。

在開普敦,夏季是旱季,通常下午起風(fēng),從南向東南方向移動。隨著風(fēng)的加速,Table Mountain的氣溫明顯下降,相對濕度也急劇增加。當(dāng)相對濕度達(dá)到100%時,太陽輻照度由1000W/m2下降到100W/m2以下。霧在捕霧器的表面冷凝并積聚成水,再匯集到下方的水槽中,然后再滴入下方的雨量計中。

幾分鐘后,用作霧水收集的雨量計開始在數(shù)據(jù)采集器上記錄數(shù)據(jù),而參考雨量計沒有降雨記錄,這表明收集的是霧水而不是雨水。


文章來源: Campbell Scientific



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