地溫
測(cè)風(fēng)雷達(dá)是測(cè)風(fēng)的專用雷達(dá)。氣球攜帶回答器(或反射靶)升空,當(dāng)雷達(dá)天線對(duì)準(zhǔn)氣球時(shí),發(fā)出詢問脈沖,能立即接收到回答脈沖(或反射脈沖)。根據(jù)回答脈沖和詢問脈沖的時(shí)間間隔可確定氣球距雷達(dá)的直線距離,加上天線的方位和仰角,即可確定氣球的空間位置。由氣球運(yùn)動(dòng)軌跡可計(jì)算得到各高度風(fēng)向和風(fēng)速。測(cè)風(fēng)雷達(dá)的探測(cè)高度可達(dá)30km,且不受天氣條件限制,但測(cè)角精度低于光學(xué)經(jīng)緯儀,設(shè)備龐大。中國(guó)氣象部門使用的是國(guó)產(chǎn)701測(cè)風(fēng)雷達(dá)。

英文名稱:ground temperature
其他名稱:地中溫度
定義1:地面和不同深度土層的溫度的統(tǒng)稱。
所屬學(xué)科:大氣科學(xué)(一級(jí)學(xué)科) ;應(yīng)用氣象學(xué)(二級(jí)學(xué)科)
定義2:主要熱儲(chǔ)代表性溫度。分為高溫(t150℃)、中溫(90℃t 150℃)和低溫(t90℃)三種。
所屬學(xué)科:電力(一級(jí)學(xué)科) ;可再生能源(二級(jí)學(xué)科)

地面溫度是大氣與地表結(jié)合部的溫度狀況,地面表層土壤的溫度稱為地面溫度,地面以下土壤中的溫度稱為地中溫度。地溫要用特制的地溫表來測(cè)量。地表溫度的測(cè)量師將溫度表平放地地面,使表身和感應(yīng)球部一半埋沒于土中,一半裸露于空氣中;測(cè)量地中溫度是將溫度表埋入某一深度土壤中,以其球部中間部位距地面深度為準(zhǔn)。為了便于讀數(shù)和準(zhǔn)確測(cè)量某一深度土壤溫度,地中溫度通常采用特制的曲管地溫表來測(cè)量。曲管地溫表感應(yīng)球部與表身成135度角連接,安裝時(shí),只要將表身與地面成45度傾斜角埋入土壤中即可。氣象站一般觀測(cè)地面以及地面以下5厘米,10厘米,15厘米,20厘米,40厘米,80厘米,160厘米和320厘米深度的地溫,以及地面每天的最高、最低溫度。
白天,陽(yáng)光普照,大地接收熱量后地面的溫度逐漸升高。到太陽(yáng)落山以后,近地面的氣溫漸漸降低,地表的溫度也隨之開始下降。可見,日出日落,地溫表現(xiàn)出明顯的日變化。同時(shí)隨著四季變化,也存在明顯的年際變化。這些變化一般隨深度增加而減小。地溫最高、最低值的出現(xiàn)時(shí)間,隨深度增加而延遲。地溫的高低對(duì)近地面氣溫和植物的種子發(fā)芽及其生長(zhǎng)發(fā)育,微生物的繁殖及其活動(dòng),有很大影響。地溫資料對(duì)農(nóng)、林、牧業(yè)的區(qū)域規(guī)劃有重大意義。除此,高原凍土帶修建鐵路,地下礦產(chǎn)和地?zé)豳Y源開采等都需要參考多年的地溫資料。

淺層地溫能是指在地球淺表層數(shù)百米內(nèi)的土壤砂石和地下水中所蘊(yùn)藏的低溫?zé)崮埽瑥V泛存在于淺表地層的恒溫帶中,受四季氣候的影響較小,土壤溫度相對(duì)恒定。與深層地?zé)嵯啾龋瑴\層地溫能分布廣泛,儲(chǔ)量巨大,再生迅速,開發(fā)利用投資少且價(jià)值大,符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求。
中國(guó)近百米內(nèi)的土壤每年可采集的低溫能量是中國(guó)發(fā)電裝機(jī)容量4億千瓦的3750倍,而百米內(nèi)地下水每年可采集的低溫能量也有2億千瓦。就北京市而言,按6900平方公里計(jì)算,每年可開采淺層地溫能的資源量相當(dāng)于1.4億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,為2003年北京供暖能源消耗的1100萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤的1.2倍。
地溫的利用主要是采用地能熱泵技術(shù)將水或土壤中的低溫?zé)崮芴崛〕鰜砑右岳谩5啬軣岜眉夹g(shù)就是利用淺層地表溫度與氣溫之間存在的溫差,通過提取和釋放地層中的能量,實(shí)現(xiàn)冬季供暖和夏季制冷。地能熱泵技術(shù)包括水源熱泵技術(shù)和地源熱泵技術(shù),若地質(zhì)條件較好,淺層地下水豐富且易回灌時(shí)通常采用水源熱泵;若地質(zhì)條件不好時(shí)可采用地源熱泵。
水源熱泵技術(shù)通過抽取與地層相同溫度的地水,并通過機(jī)組與抽取的地下水進(jìn)行換熱后,在夏季將建筑物中的熱量轉(zhuǎn)移到水源中,實(shí)現(xiàn)制冷;而在冬季,則從水源中提取能量,并通過熱泵技術(shù)把提取出的能量送到建筑物中,實(shí)現(xiàn)供暖,根據(jù)系統(tǒng)負(fù)荷量及需水量的大小、地層的出水能力和回灌能力來設(shè)計(jì)抽水井和回灌井的數(shù)量,實(shí)際上,水源水經(jīng)過熱泵機(jī)組后,只是交換了熱量,水質(zhì)幾乎沒有發(fā)生變化,經(jīng)回灌至地層或重新排入地表水體后,不會(huì)造成對(duì)于原有水源的污染。因此,采用水源熱泵技術(shù)利用地下水以及地表水源的過程中,不會(huì)引起區(qū)域性的地下水以及地表水污染。
地源熱泵技術(shù)以土壤作為熱源和熱匯,通過埋于地下的注滿循環(huán)液的換熱器與土壤進(jìn)行冷熱交換,并根據(jù)系統(tǒng)負(fù)荷量的大小,地層的導(dǎo)熱能力來設(shè)計(jì)換熱孔形式、數(shù)量和深度,與水源熱泵技術(shù)不同,地源熱泵系統(tǒng)不再需要提取和回灌地下水,它利用少量的電能,通過埋設(shè)在土壤中密閉的PE換熱管中的循環(huán)液與地層土壤之間進(jìn)行熱量交換,冬季吸熱、夏季散熱,這就使得水文地質(zhì)條較差的地區(qū)也能對(duì)淺層地溫能資源加以利用。
使用地能熱泵技術(shù)開采利用淺層地溫能其節(jié)能效果十分明顯,僅供暖就可節(jié)約能源30%-50%。運(yùn)行費(fèi)用也較低,63%的項(xiàng)目低于燃煤集中供熱的采暖價(jià)格,全部被調(diào)查項(xiàng)目均低于燃油、燃?xì)夂碗婂仩t供暖價(jià)格,而且能就地職能,免于傳送,沒有廢渣,不向大氣排放燃燒廢物,表明其可實(shí)用性強(qiáng),應(yīng)用前景廣闊。截至2005年底,北京市淺層地溫能利用面積約達(dá)800萬平方米,采用淺層地溫能技術(shù)的供暖建筑面積每年以15%~20%的速度增長(zhǎng)。

自然界的氣溫變化取決于太陽(yáng)的光熱,隨著地球的公轉(zhuǎn),當(dāng)它和太陽(yáng)距離縮短時(shí),太陽(yáng)輻射給地球的熱能就會(huì)增加,使地球變熱、變暖。反過來,地球就變涼、變冷。這樣就形成了春夏秋冬。而有些奇異的土地卻打破了這一自然規(guī)律,出現(xiàn)了神奇的現(xiàn)象——冬暖夏涼,這樣的地帶便叫做地溫異常帶。
遼寧省東部山區(qū)桓仁縣境內(nèi)便處于地溫異常帶。這條“地溫異常帶”一頭開始于渾江左岸滿族鎮(zhèn)政府駐地南1.5千米處的船營(yíng)溝里,另一端結(jié)束于渾江右岸寬甸縣境內(nèi)的牛蹄山麓。整個(gè)“地溫異常帶”長(zhǎng)約15千米,面積約10.6萬平方米。夏天到來時(shí),“地溫異常帶”的地下溫度開始逐漸下降。在氣溫高達(dá)30℃的盛夏,這里地下一米深處,溫度竟為零下12℃,達(dá)到了滴水成冰的程度。
入秋后,這里的氣溫開始逐漸上升。在隆冬降臨、朔風(fēng)凜冽的時(shí)候,“地溫異常帶”卻是熱氣騰騰。人們?cè)谌渭疑胶蟮纳綄梢钥吹剑m然大地已經(jīng)封凍,但是種在這里的角瓜卻依然是蔓葉壯肥,周圍的小草也還是綠色的。任家在這個(gè)地方平整了一塊地,在上面蓋上塑料棚,在棚里種上大蔥、大蒜,蒜苗已割了兩茬,大蔥長(zhǎng)得翠綠。經(jīng)過測(cè)定,發(fā)現(xiàn)在這個(gè)棚里的氣溫可保持17℃,地溫保持15℃。在這小岡上整個(gè)冬春始終存不住雪。
中國(guó)還有一個(gè)具有這種特性的地方,是在河南林縣石板巖鄉(xiāng)西北部的太行山半腰一個(gè)海拔1500米叫“冰冰背”的地方。在這里,陽(yáng)春三月開始結(jié)冰,冰期長(zhǎng)達(dá)5個(gè)月;寒冬臘月,卻又熱浪滾滾,從亂石下溢出的泉水溫暖宜人,小溪兩岸奇花異草,鮮艷嫩綠。