冷镜

开发基于珀耳帖的冷镜湿度计 SKYDEW，用于对对流层和低平流层的水蒸气测量

摘要：我们开发了一种基于帕尔帖的非低温冷镜湿度计 SKYDEW，用于测量从地面到平流层的水蒸气。进行了几次室内实验，以研究该仪器在不同条件下的特性和性能。维持镜子上冷凝水的反馈控制器的稳定性取决于控制器设置、冷凝水条件和环境空气中的霜点。通过显微镜观察冷凝水并在室内进行比例积分微分 (PID) 调节的结果用于确定控制器的 PID 参数，以便保留来自镜子的散射光信号和镜子温度的轻微振荡。这允许检测到湿度分布中的陡峭梯度，否则由于响应较慢而无法检测到。原始镜面温度的振荡通过选择霜层的平衡点的黄金点法进行平滑。我们进一步根据全球气候观测系统 (GCOS) 参考高空网络 (GRUAN) 的要求描述了 SKYDEW 测量数据处理和不确定性估计的细节。在从 − 95 到 40 °C 的整个温度范围内，镜面温度测量的校准不确定性小于 0.1 K。在