气象预报领域“零”的突破:微磁基础传感器探测大气层磁场助力天气预报
气象预报是时代和社会发展的产物。自古以来,地球上四时更替遵循天体运行规律,但是一段时间内大气层云系、风向等状况却变化不居。变化不定的大气层状况对地球上的生物生活造成巨大影响,人类需要及时预知气象情况,更好安排生产和生活,甚至预防包括泥石流、山体滑坡、干旱、水涝在内的自然灾害。随着地球大气、地面空间环境变化和人类生产、生活发展变化,人类对气象预报的要求越来越高,气象预报技术和能力也逐渐增强。但是,气象预报的精准度、及时性仍然需要提高。
时有极端天气造成危害
气象预测对日常生活及农业生产影响非常大,从古至今人们采用了各种手段来研究天气变化。但是经常难以预测到极端恶劣天气,因此,造成人类生命财产损失的事件时有发生。
2012年,北京“7.26”暴雨疯狂肆虐,雨量历史罕见。全市受灾人口达190万人,其中79人遇难,经济损失近百亿元。
2018年,英国部分地区持续高温干旱,导致草坪枯黄,水库水位迅速下降。英格兰地区的平均降雨量仅为往年的五分之一,一些地区甚至不到十分之一。
2018年,日本西部的持续暴雨导致200多人死亡。此后,日本大部分地区又出现持续高温,部分地区最高气温超过40摄氏度。7月的一周内有超过2.2万人中暑送医,其中65人死亡。
传统气象预报方法及局限性
20世纪六十年代以后,气象卫星及相关先进计算、测量技术的出现,人工天气预报才有了比较大的进步,但是仍然在一定程度上具有不精确的缺陷。
现阶段,各级气象部门的综合气象观测系统主要包含多普勒雷达、加密自动雨量站、通道卫星等。借助这些工具得到资料并结合数值预报技术和天气系统模型,可以深入研究天气系统发生机制和结构,不断提升数值预报产品和综合探测资料的应用水平,进而增强气象部门天气预报的准确率。
当前气象预报的方法有天气图预报法、数值预报法等。天气图预报法可以说是出现最早的一种方法,目前仍被许多气象台所采用。可以从高空拍摄得到观测数据,这样就会得到天气图。天气图是天气图法预报的基本工具。天气图法从同一时刻的各层天气图上可以分析得出天气系统以及天气系统的结构和天气的状况。天气图预报法预测出来的结果具有时效性,会随着时间的推移变得更不准确,需要不断更新。
数值预报法首先要得到一定的数值才能对天气进行预报。当前数值预报法的范围主要是用于天气形势预报,它使用了动力学和热力学的基本原理,对大气运动状态进行描述,列出影响大气变化的各种物理过程的控制方程,将一些观察到的数据以及分析过的结果通过计算机计算,得到某个时刻、某个地点等压面的高度,温度,湿度及风速矢量的预报值,最终可以形成天气形势预报图。数值预报法的缺点是适用范围有限,不能预测具体天气情况。
基于微磁基础传感器核心技术的大气层磁场监测系统原理
地球磁场是地球的物理特征之一,它是空间质与量的客观分布存在。地磁场是矢量场,可为地球上一切运动和静止的物体提供天然坐标系。地磁场是稳定、可靠的自然资源,地球上每一点的地磁矢量是唯一确定的。在直角坐标系下,地磁要素有 (7个):磁偏角D、磁倾角I 、总磁场强度T 、垂直磁场强度Z、水平磁场强度H(包含水平X分量(北向)、水平Y分量 (东向))。(见文后图片)
地磁要素互换关系如下:(见文后图片)
地磁场由基本磁场、变化磁场和磁异常三个部分组成。地磁场一般随时间、空间发生有规律的缓慢变化,当有磁性物质存在时,该物质本身所具有的磁场、在地磁场下感应的磁场均会叠加于地磁场上,使地磁场在一定区域内出现异常。
依据巨磁阻抗效应和轴向采集原理研发生产的微磁基础传感器基于地磁场基本特征的研究。基于微磁基础传感器核心技术的大气磁场监测系统属于弱磁场检测装置,对磁异常信号三个方向矢量磁场进行测量,利用磁场矢量值或矢量梯度值进行磁目标的识别,具有高精度、高灵敏度、高响应速度和高可靠性等特征。
基于微磁基础传感器核心技术的大气层磁场监测系统属于国内首创,为气象预报提供新的更加精准高效的手段,克服目前气象预报的不足之处,能够增强气象预报及时性和精确性。
国创智能微磁基础传感器探测带电云层磁场预报天气
大气运动非常复杂,有很大不确定性。因此天气预报很难做到完全精准,同时预报技术也会影响气象预测的准确度。当前天气预报的方法在不断改进中。随着智能传感器的逐渐普及,天气情况通常可以使用各种传感器来监测和预测,包括温度、湿度、气压、风速等。
天气的异常变化大小如干湿度不同会影响空气中带电云层的电荷分布,电荷的不同分布导致磁场发生一定变化,根据该特征,利用国创智能微磁基础传感器可以监测到磁场变化,从而为天气预报提供重要的技术支持。
在无人机或热气球上搭载用于天气预报的国创智能微磁基础传感器磁场监测系统,然后将实时采集到的磁场数据无线传输到控制终端,利用相关模型和算法,反演出天气状况,结合其他传感器探测到的数据信息,准确发出天气预报。直接探测空气中带电云层磁场获得数据,这显然比高空拍摄、大气运动状态计算等方法更精准高效。
气象预报是人类生活中极其重要的信息来源,紧密联系人类生产、生存和危机应对。发展气象预报技术成为自然科学界、气象部门的重要任务。国创智能自主研发生产微磁基础传感器,可应用于气象预报领域,服务民众生产和生活,取得合作伙伴广泛关注,在传感器业界产生较大影响。
气象预报是时代和社会发展的产物。自古以来,地球上四时更替遵循天体运行规律,但是一段时间内大气层云系、风向等状况却变化不居。变化不定的大气层状况对地球上的生物生活造成巨大影响,人类需要及时预知气象情况,更好安排生产和生活,甚至预防包括泥石流、山体滑坡、干旱、水涝在内的自然灾害。随着地球大气、地面空间环境变化和人类生产、生活发展变化,人类对气象预报的要求越来越高,气象预报技术和能力也逐渐增强。但是,气象预报的精准度、及时性仍然需要提高。
时有极端天气造成危害
气象预测对日常生活及农业生产影响非常大,从古至今人们采用了各种手段来研究天气变化。但是经常难以预测到极端恶劣天气,因此,造成人类生命财产损失的事件时有发生。
2012年,北京“7.26”暴雨疯狂肆虐,雨量历史罕见。全市受灾人口达190万人,其中79人遇难,经济损失近百亿元。
2018年,英国部分地区持续高温干旱,导致草坪枯黄,水库水位迅速下降。英格兰地区的平均降雨量仅为往年的五分之一,一些地区甚至不到十分之一。
2018年,日本西部的持续暴雨导致200多人死亡。此后,日本大部分地区又出现持续高温,部分地区最高气温超过40摄氏度。7月的一周内有超过2.2万人中暑送医,其中65人死亡。
传统气象预报方法及局限性
20世纪六十年代以后,气象卫星及相关先进计算、测量技术的出现,人工天气预报才有了比较大的进步,但是仍然在一定程度上具有不精确的缺陷。
现阶段,各级气象部门的综合气象观测系统主要包含多普勒雷达、加密自动雨量站、通道卫星等。借助这些工具得到资料并结合数值预报技术和天气系统模型,可以深入研究天气系统发生机制和结构,不断提升数值预报产品和综合探测资料的应用水平,进而增强气象部门天气预报的准确率。
当前气象预报的方法有天气图预报法、数值预报法等。天气图预报法可以说是出现最早的一种方法,目前仍被许多气象台所采用。可以从高空拍摄得到观测数据,这样就会得到天气图。天气图是天气图法预报的基本工具。天气图法从同一时刻的各层天气图上可以分析得出天气系统以及天气系统的结构和天气的状况。天气图预报法预测出来的结果具有时效性,会随着时间的推移变得更不准确,需要不断更新。
数值预报法首先要得到一定的数值才能对天气进行预报。当前数值预报法的范围主要是用于天气形势预报,它使用了动力学和热力学的基本原理,对大气运动状态进行描述,列出影响大气变化的各种物理过程的控制方程,将一些观察到的数据以及分析过的结果通过计算机计算,得到某个时刻、某个地点等压面的高度,温度,湿度及风速矢量的预报值,最终可以形成天气形势预报图。数值预报法的缺点是适用范围有限,不能预测具体天气情况。
基于微磁基础传感器核心技术的大气层磁场监测系统原理
地球磁场是地球的物理特征之一,它是空间质与量的客观分布存在。地磁场是矢量场,可为地球上一切运动和静止的物体提供天然坐标系。地磁场是稳定、可靠的自然资源,地球上每一点的地磁矢量是唯一确定的。在直角坐标系下,地磁要素有 (7个):磁偏角D、磁倾角I 、总磁场强度T 、垂直磁场强度Z、水平磁场强度H(包含水平X分量(北向)、水平Y分量 (东向))。(见文后图片)
地磁要素互换关系如下:(见文后图片)
地磁场由基本磁场、变化磁场和磁异常三个部分组成。地磁场一般随时间、空间发生有规律的缓慢变化,当有磁性物质存在时,该物质本身所具有的磁场、在地磁场下感应的磁场均会叠加于地磁场上,使地磁场在一定区域内出现异常。
依据巨磁阻抗效应和轴向采集原理研发生产的微磁基础传感器基于地磁场基本特征的研究。基于微磁基础传感器核心技术的大气磁场监测系统属于弱磁场检测装置,对磁异常信号三个方向矢量磁场进行测量,利用磁场矢量值或矢量梯度值进行磁目标的识别,具有高精度、高灵敏度、高响应速度和高可靠性等特征。
基于微磁基础传感器核心技术的大气层磁场监测系统属于国内首创,为气象预报提供新的更加精准高效的手段,克服目前气象预报的不足之处,能够增强气象预报及时性和精确性。
国创智能微磁基础传感器探测带电云层磁场预报天气
大气运动非常复杂,有很大不确定性。因此天气预报很难做到完全精准,同时预报技术也会影响气象预测的准确度。当前天气预报的方法在不断改进中。随着智能传感器的逐渐普及,天气情况通常可以使用各种传感器来监测和预测,包括温度、湿度、气压、风速等。
天气的异常变化大小如干湿度不同会影响空气中带电云层的电荷分布,电荷的不同分布导致磁场发生一定变化,根据该特征,利用国创智能微磁基础传感器可以监测到磁场变化,从而为天气预报提供重要的技术支持。
在无人机或热气球上搭载用于天气预报的国创智能微磁基础传感器磁场监测系统,然后将实时采集到的磁场数据无线传输到控制终端,利用相关模型和算法,反演出天气状况,结合其他传感器探测到的数据信息,准确发出天气预报。直接探测空气中带电云层磁场获得数据,这显然比高空拍摄、大气运动状态计算等方法更精准高效。
气象预报是人类生活中极其重要的信息来源,紧密联系人类生产、生存和危机应对。发展气象预报技术成为自然科学界、气象部门的重要任务。国创智能自主研发生产微磁基础传感器,可应用于气象预报领域,服务民众生产和生活,取得合作伙伴广泛关注,在传感器业界产生较大影响。
「叶军今年只有 40 岁,但已被国际同行公认为光学领域伟大的人物之一。」14 年前,光学企业德国蔡司公司,曾在其颁发的奖项蔡司研究奖颁奖词中写道。
14 年眨眼间过去,就在几个月前,叶军和日本东京大学教授香取秀俊(Hidetoshi Katori)一并获得被誉为「科学界的奥斯卡」的科学突破奖(Breakthrough Prize)。每个项目奖金金额为 300 万美元,是目前全球奖金最高的科学大奖。
这一次的颁奖词称:「他们各自将时间测量的精度提高了 3 个数量级。通过使用激光捕获、冷却和探测原子,制造出极其精确的量子时钟,如果运行 150 亿年,其误差不到一秒。」https://t.cn/A6ia1uJB
14 年眨眼间过去,就在几个月前,叶军和日本东京大学教授香取秀俊(Hidetoshi Katori)一并获得被誉为「科学界的奥斯卡」的科学突破奖(Breakthrough Prize)。每个项目奖金金额为 300 万美元,是目前全球奖金最高的科学大奖。
这一次的颁奖词称:「他们各自将时间测量的精度提高了 3 个数量级。通过使用激光捕获、冷却和探测原子,制造出极其精确的量子时钟,如果运行 150 亿年,其误差不到一秒。」https://t.cn/A6ia1uJB
最近看了不少国外的请笔仙之类的鬼片,多少感觉格局小了。
笔仙啥的,既然那么好使,别让她白来啊。比如小日本子,你咋不许愿让自己国家拥核,或者直接让美国总统宣布美国是日本不可分割的一部分呢。
再不济,咱们直接攻破一下科学界未解答的难题,这不香么?
搞了个笔仙过来,就纠结那些男女裤裆里的事情,就这?[裂开] https://t.cn/RI7nYAL
笔仙啥的,既然那么好使,别让她白来啊。比如小日本子,你咋不许愿让自己国家拥核,或者直接让美国总统宣布美国是日本不可分割的一部分呢。
再不济,咱们直接攻破一下科学界未解答的难题,这不香么?
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