太陽(yáng)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)歷了連續三個(gè)干燥的冬天。從2018年開(kāi)始，開(kāi)普敦水危機惡化相當嚴重。為了應對水危機，政府采取了一系列措施來(lái)限制水的消耗，甚至舉行了有趣的比賽——看誰(shuí)洗的襯衫最少。

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

在探索該地區主要水源的所有方案時(shí)，該市在Table Mountain上開(kāi)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(gè)氣象站，用于評估兩個(gè)評估地點(diǎn)的霧水收集的潛在產(chǎn)量。這項評估工程將在2022年12月完成，一旦項目結束，這座城市就會(huì )對霧水收集工程能否以合理的價(jià)格產(chǎn)出大量的優(yōu)質(zhì)水有更好的了解。

測量原理小課堂

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

在開(kāi)普敦，夏季是旱季，通常下午起風(fēng)，從南向東南方向移動(dòng)。隨著(zhù)風(fēng)的加速，Table Mountain的氣溫明顯下降，相對濕度也急劇增加。當相對濕度達到100%時(shí)，太陽(yáng)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(kāi)始在數據采集器上記錄數據，而參考雨量計沒(méi)有降雨記錄，這表明收集的是霧水而不是雨水。

文章來(lái)源： Campbell Scientific