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Fluid Dynamic Analysis on Solar Heating Error of Radiosonde MEMS Humidity Measurement
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资源说明：这篇文章的标题和描述提到了太阳能加热对探空气球中微机电系统（MEMS）湿度测量的影响，并且使用了计算流体动力学（CFD）进行误差修正的数值分析方法。文章发表在《Key Engineering Materials》第645-646卷，日期是2015年，页面范围为761-765，由瑞士的Trans Tech Publications出版。文章由毛小利、张佳红、李敏、肖绍荣和刘清泉共同撰写，来自南京信息工程大学的不同学院。
从标题和描述中，我们可以提取出以下知识点：
1. 微机电系统湿度传感器（MEMS humidity sensor）：MEMS湿度传感器是一种使用微机电技术制造的传感器，用于测量空气中的湿度水平。这些传感器由于尺寸小、成本低、响应快等优点而广泛应用于各种环境监测设备中。
2. 太阳辐射加热（Solar radiation heating）：太阳辐射加热指的是太阳辐射到达地球表面或物体表面时，通过热效应使其温度上升的现象。在探空气球中，太阳辐射会加热湿度传感器，从而可能引起温度场的分布变化，影响湿度测量的准确性。
3. 探空气球（Radiosonde）：探空气球是一种搭载多种气象仪器上升到大气中不同高度，以测量和传输气压、温度、湿度等气象数据的工具。湿度传感器在探空气球中用于测量相对湿度（Relative Humidity，RH）。
4. 相对湿度（Relative Humidity，RH）：相对湿度是指空气中水汽的分压与相同温度下饱和水汽压的比值，通常以百分比表示。它是气象监测和预报中非常重要的参数之一。
5. 计算流体动力学（Computational Fluid Dynamics，CFD）：CFD是一种基于物理定律，通过数值分析和数据结构来模拟流体流动及热传递过程的计算技术。在文章中，CFD被用于模拟从地面到32公里高空MEMS湿度传感器的温度场分布。
6. 误差修正（Error correction）：由于太阳辐射加热会引起MEMS湿度传感器的干燥偏差（dry bias），从而导致相对湿度测量误差。因此，文章提出了基于CFD的湿度测量误差修正的数值分析模型。
7. 干燥偏差（Dry bias）：干燥偏差指的是由于测量设备受到外界热源（如太阳辐射）影响导致的测量值偏差，具体到湿度测量中，就是由于太阳辐射加热引起的湿度传感器测量的相对湿度值低于真实值。
8. 数值分析模型（Numerical analysis model）：文章中提到了一种基于MEMS电容湿度传感器工作原理和相对湿度定义的数值分析模型，用于修正太阳辐射引起的干燥偏差（SRDB）。
文章的其他内容提到了模拟分析的结果，指出湿度测量误差随高度非线性增加，并且与传感器或焊接点的反射率有关。模拟数据还表明，通过提高传感器或焊接点的反射率、采用高热导率的基板材料或者选择合适的传感器厚度可以减少太阳辐射引起的干燥偏差。
这篇文章通过CFD技术，对太阳能加热导致的探空气球中湿度传感器的测量误差进行了深入研究，并提出了相应的误差修正方法。这不仅有助于提升探空气球湿度测量的准确性，也为相关领域的技术进步提供了理论基础和实践指导。
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