Disdrometri
Disdrometri on hydrometeorien kuten vesipisaroiden ja lumihiutaleiden kokojakauman mittaamiseen käytetty laite. Nykyaikaisilla disdrometreillä voidaan mitata myös hydrometeorien putoamisnopeutta ja muotoa. Mitattujen ominaisuuksien avulla voidaan lisäksi arvioida sateen voimakkuutta ja olomuotoa. Vastaavasti disdrometrien käyttökohteet ovat moninaisia. Niitä käytetään muun muassa lentokenttähavainnoissa, tieteellisessä tutkimuksessa ja hydrologisissa sovellutuksissa.
Mittalaitetyypit[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]
Disdrometrit voidaan jakaa toimintaperiaatteensa perusteella useisiin laitetyyppeihin, jotka soveltuvat erilaisiin käyttötarkoituksiin.
Jo 1960-luvulta käytössä olleilla Joss-Waldvogel-disdrometreillä sadepisaroiden koon mittaus perustuu putoamistörmäysten voimakkuuteen. Mittauskalvolla tapahtuvien törmäysten impulssi muutetaan sähkömekaanisen muuntimen ja vahvistimen avulla sähköiseksi impulssiksi, jonka voimakkuudesta määritetään pisaroiden koko. Toimintaperiaatteesta johtuen laitetyyppi ei sovellu lumisateen mittaamiseen.
Laseriin perustuvat laitteet mittaavat sadepartikkelien varjot, niiden pudotessa vaakasuuntaisen levymäisen valokentän tuottavan laserin ja fotodiodirivistön välistä[1]. Hydrometeorin koko saadaan fotodiodeilla havaitun varjon leveydestä.
Monissa uudemmissa laitetyypeissä käytetään epäkoherenttia valoa ja valoherkkää kennoa. Yhden pikselirivin vaakasuuntaista kennoa käyttävissä laitteissa hydrometeorit putoavat valolähteen ja kennon välistä, jolloin suurella nopeudella kennoa näytteistämällä sadepisaroista tai lumihiutaleista voidaan muodostaa kaksiulotteinen kuva[2]. Kahta päällekkäin ladottua kamerayksikköä käyttämällä voidaan mitata putoamisnopeus hydrometeorin havaitsemisen aikaerosta. Kaksiulotteisia kuvia tallentavia digitaalisia valokuva- tai videokameroita hyödyntävillä laitteilla saadaan tyypillisesti tarkempia kuvia hydrometeoreista, jolloin niiden koko ja muoto voidaan määrittää täsmällisemmin. Suurnopeuskameraa hyödyntävissä laitteissa putoamisnopeus määritetään hydrometeorin sijainnin muutoksista peräkkäisissä kuvissa[3].
Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]
- ↑ Löffler-Mang, Martin; Joss, Jürg: An Optical Disdrometer for Measuring Size and Velocity of Hydrometeors. Journal of Atmospheric and Oceanic Technology, helmikuu 2000, 17. vsk, nro 2, s. 130-139. doi:10.1175/1520-0426(2000)017<0130:AODFMS>2.0.CO;2. (englanniksi)
- ↑ Barthazy, E.; Göke, S.; Schefold, R.; Högl, D.: An Optical Array Instrument for Shape and Fall Velocity Measurements of Hydrometeors. Journal of Atmospheric and Oceanic Technology, 2004, 21. vsk, nro 9, s. 1400-1416. doi:10.1175/1520-0426(2004)021<1400:AOAIFS>2.0.CO;2. (englanniksi)
- ↑ Pettersen, Claire; Bliven, Larry F.; von Lerber, Annakaisa; Wood, Norman B.; Kulie, Mark S.; Mateling, Marian E.; Moisseev, Dmitri N.; Munchak, S. Joseph; Petersen, Walter A.; Wolff, David B.: The Precipitation Imaging Package: Assessment of Microphysical and Bulk Characteristics of Snow. Atmosphere, 2020, 11. vsk, nro 8, s. 785. doi:10.3390/atmos11080785. (englanniksi)