实验一、太阳辐射、光照强度和日照百分率的测定.docVIP

. . 气象学实验报告 班级：植保检11-1 姓名：李舒 学号实验一、太阳辐射、光照强度和日照时数测定 实验目的 1.掌握太阳天空辐射表的使用，正确观测太阳直接辐射辐射、散射辐射、净辐射 2.掌握日照计的使用方法，正确光测光照强度 3.掌握日照时数、日照百分率的计算 二、实验器材 天空辐射表、净辐射表、照度计、紫外线照度计、日照记录纸 三、实验原理 1.辐射表示通过感应部位黑白相间的感应器产生热效应，转化为电动势 2.太阳直接辐射(S′m): 单位时间内以平行光形式投射到地表单位水平面积上的太阳辐射能。 3.散射辐射(Ｄ):太阳光线经大气散射后，单位时间内以散射光形式到达地表单位水平面积上的太阳辐射能（散射辐射）。 4.太阳总辐射(Q= S′m +Ｄ) : 太阳直接辐射和散射辐射之和，称为太阳总辐射。 5.地面净辐射(B)：单位时间内，单位面积地面所吸收的辐射与放出的辐射之差（也称为地面辐射差额）。 四、实验步骤与结果 1.天空辐射表、净辐射表的观测、照度计的观测、紫外照度计的观测 表1 天空辐射、净辐射、散射辐射、光照强度、紫外线光照强度的时间变化情况 重复 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 太阳总辐射 （W/m2） 1 93.9 268.3 404.8 470.2 564 527.0 424.7 2 91.6 270.7 407.4 475.8 560.2 522.7 422.5 3 96.1 265.9 402.2 466.6 568.1 531.3 426.9 直接辐射 （W/m2） 1 60.7 168.8 319.5 373.5 423.7 367.7 248.4 2 59.4 164.5 324.9 370.3 427.8 363.2 244.1 3 62.1 172.3 313.9 376.9 418.9 371.1 252.9 净辐射 （W/m2） 1 2.56 96.7 209.4 238.2 278.5 342.9 207.1 2 3.19 94.5 213.5 233.9 275.8 339.5 204.8 3 1.93 98.9 205.3 243.6 281.3 346.1 209.9 散射辐射 （W/m2） 1 33.2 99.5 85.3 96.7 140.3 159.3 176.3 2 33.9 104.6 82.6 98.5 143.9 154.1 170.7 3 32.5 94.4 87.9 94.9 137.6 165.7 182.5 光照强度 （lx） 1 4290 34300 49900 54500 64000 62200 34200 2 4550 37800 51600 59300 62800 61700 33900 3 3980 30500 48900 49400 66500 64100 36500 紫外线光照强度 （uw/m2） 1 25.8 112.2 271 285 302 344 230 2 28.3 124.4 275 301 286 299 197 3 23 .1 100.9 267 276 334 387 259 从表1可以看出， 图1 天空辐射、直接辐射、净辐射和散射辐射的时间变化规律 图2 光照强度的时间变化规律 图3 紫外线强度的时间变化规律 2. 日照时数及光照百分率的计算（以雅安为例） （1）1993年9月23日的实照时数= 7.6 h 。 （2）1993年9月23日的可照时数= 12h δ = 23.5 sinＮo 因1993年9月23日的Ｎ＝０，所以δ = 23.5 sin0o＝ 0 则这天的可照时数为12h 日照百分率＝（7.6／12）×100﹪＝63.33﹪ 五、讨论 1.天空辐射、直接辐射、散射辐射、净辐射的日变化 由图1可知，天空辐射、直接辐射、净辐射从9点到15点大体上都呈先升高后降低的趋势，且在13点左右达到最大值。由于早上9点太阳未完全升起、大气透明度低等因素，辐射比较弱；随着太阳的升起、大气透明度增加，辐射逐渐增强直至太阳高度角最大时，辐射最强；再随时间推移，辐射减弱。总辐射、直接辐射与太阳高度角呈正相关，而太阳直接辐射越强，散射辐射越弱。 ２光照强度和紫外线光照强度的日变化 　　由图2、3可知，光照强度和紫外线强度随时间的变化，先升高后降低。因为光照强度和紫外线强度也和太阳高度角呈正相关，而太阳高度角在9点到15点是先增加后降低。 ３(特定时间)日照时数及日照百分率 秋分日和春风日昼夜平分，各为12小时，通过计算得知1993年9月23日雅安的日照时数和日照百分率。实照时数说明太阳直接辐射