辐射与日照时数的观测2010.ppt

滤光片因子 理想滤光片：在截止波长内滤光片的透过率为1，在截止波长外透过率为0。 滤光片因子：理想滤光片后的太阳辐射通量密度与实际滤波片测量的比值。 由于以下原因，不太可能精确地确定滤光片因子，大大影响了太阳辐射分波段测量的精度。 难于精确确定太阳辐射在大气层上界的光谱分析； 难于精确确定大气透过率与气象条件的关系； 这块滤光片透过率的谱分布不一样。 太阳光度测量 太阳光度计：由一窄带干涉滤光片和一个硅光二极管制造的检测器组成。 CE318自动跟踪太阳光度计，由法国CIMEL公司制造，目前应用最为广泛。 Microtops II Sunphotometer Cimel Sun Photometer The POM-01 sky radiometer PGS 100 is a spectrophotometer for the routine automated measurement of the spectrum of direct solar radiation. 6.6 短波总辐射的测量 6.6.1 测量原理 短波总辐射的测量包括： 水平面上太阳辐射 天空向下的散射辐射 地面对上述两项的反射辐射 测量原理：利用黑片和白片吸收率的差异，测定黑片与白片之间的温差，然后换算成辐射通量密度。 由热平衡公式推导得： 其中：K为仪器常数，N为电表读数 右图为Eppley型短波总辐射表。 (1) sensor, (2, 3) glass domes, (5) cable, standard length 5 m, (9) desiccant. Apogee Silicon-cell Photodiode Pyranometers 6.6.2 天空辐射表（散射辐射表） 天空辐射表（散射辐射表） 总辐射表装上遮光环（或遮光板），遮去直射辐射，仪器只能测到天空散射辐射； 遮光环以辐射表感应面为中心，直径约40厘米，环宽约6.5厘米，根据当地纬度和日期，适当调节它的倾角，在一天任何时刻都能遮住太阳的直接辐射。 显然由于遮日环的影响使测值偏小，必须加以校正。 6.6.3 反射辐射表 Kipp Zonen CMA 6 Albedometer The pyranometer for measuring incident solar radiation (the one measuring the reflected radiation is attached underneath) 6.7 净全辐射和红外辐射的测量 净全辐射：净全辐射是研究地球热量收支状况的主要资料。净全辐射为正表示地表增热，为负表示地表损失热量。 净全辐射用净全辐射表测量。 FNP-1新型净辐射表 CNR 1 Net Radiometer NR Lite2 is designed for routine measurement of net radiation CNR 2 CNR 4 /?productgroup/1251/Net+Radiometers.aspx 红外辐射计 Eppley PIR 技术性能参数 灵敏度：大约4 μV/Wm-2 阻抗：大约700欧姆 温度依赖性：±1%@-20——40℃ 线性：±1%，0——700Wm-2 响应时间：2s（1/e信号） 余弦响应：好于5% 材料震动：最大20 gs无损坏 标定：黑体参比 尺寸：直径5.75英寸，高度3.5英寸 重量：7磅 方位：性能不受方向和倾斜影 6.8 紫外辐射的测量 感应原理 UV-C：0.100~0.280 μm 在大气层中被完全吸收 UV-B：0.280~0.315 μm 与大气臭氧密切相关，影响人类健康 UV-A：0.315~0.400 μm 相当数量到达地面，对人类无明显影响 Eppley紫外辐射计 Eppley Total Ultraviolet Radiometer (TUVR) （0.295 to 0.385 μm） 6.9 日照时数的观测 日照时数：定义为太阳直接辐射辐照度达到或超过120W/m-2的各段时间的总和，以小时（h）为单位，取一位小数。 日照时数主要应用于表征当地气候，描述过去天气状况等。 可照时数：只在无任何遮蔽件下，太阳从某地东方地平线到进入西方地平线，其光线照射到地面所经历的时间。 日照百分比=(日照时数/可照时数)×100% 测量日照时数的主要方法 烧痕法：由烧痕读出日照时数 直接辐射测量法：120W/m-2 总辐射测量法：由总辐射和散射辐射差值计算 对比法：不同位置对着太阳的多个传感器的输出信号的特定差值进行测量 扫描法：连续扫描小范围天空的传感器接受的辐照度 暗筒式日照计 累计感光线的长度来计算日照时数 康培司托克日照計 烧痕