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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

大气温度是衡量空气冷热程度的物理量，在预估气候变化、大气环境监测等相关科学研究中，温度测量是重要基础，根据世界气象组织发布的仪器观测方法指南，地表温度被定义为“暴露在空气中，没有受到太阳直接辐射的温度计显示温度”，大气温度作为气象观测的基本要素在气象站等专业领域有严格精度要求，然而常用的温度传感器在直接测量的情况下会受到太阳辐射影响从而导致测量温度高于实际空气温度。为处理上述情况，目前气象站大都采用百叶箱或防辐射罩以减小辐射误差，但是百叶箱或防辐射罩由于表面长时间受到太阳辐射直接照射和表面灰尘的累积，反射率很难达到100%，因此百叶箱本身由于热量吸收会导致自身温度上升，从而在与周围空气进行热量交换传输过程中，引发周边空气相对升温，这时已经升温的气流进入百叶箱内部必然导致测得的辐射误差增大，为了进一步降低辐射误差并提高气温观测精度，有必要研究新型强制通风温度传感器，文中提出一种强制通风温度传感器设计，利用计算流体动力学方法 (cfd) 分析计算该传感器在不同环境条件下的辐射误差，采用神经网络算法拟合，获得更低的辐射误差。

国内外研究现状

中国气象局气象探测中心在郑州国家基准气象观测站开展为期23个月的比较试验，对比分析7个设备（2个相同型号的玻璃钢百叶箱，2个相同型号进口强制通风防辐射罩，一个国内强制通风防辐射罩，2个自然通风防辐射罩）对辐射误差的改善结果，在综合风速，总辐射，空气湿度，降雨量，天气等因素下得出结论（误差有大到小排列）：白天高温阶段：玻璃钢＞自然通风＞强制通风；夜间低温阶段：强制通风＞玻璃钢＞自然通风；日平均气温：玻璃钢＞强制通风。

2. 研究的基本内容

本文设计了一种强制通风温度传感器，通过cfd方法对其在不同太阳辐射强度、气流速度、海拔高度等条件下进行了数值模拟分析，采用神经网络算法拟合，获得辐射误差修正方程，然后将修正方程得到的值与仿真分析计算得到的值进行数值对比。

设计内容：

3. 实施方案、进度安排及预期效果

2018年12月1日~12月31日

确定论文主题及研究内容，了解背景，与导师交流学习方法

4. 参考文献

[1]申彦波, 赵宗慈, 石广玉, 地面太阳辐射的变化、影响因子及其可能的气候效应最新研究进[j], 地球科学进展,2008, 23(9): 915-923.

[2]严家德, 王成刚, 金莲姬, 等, 百叶箱和通风防辐射罩气温观测系统的数据对比与订正[j], 气候环境研究,2015, 20(5): 533-543.