现代大气探测学-第八讲-辐射的测量-夏俊荣.pptVIP

工作原理(自动化)当锰铜片接受太阳辐射时，它所吸收的能量Q=SσlbS为太阳辐照度，σ为铂黑的吸收率，l与b锰铜片的长、宽一片暴露在太阳辐射下，另一片遮蔽，同时接通该片的加热补偿电路。调整变阻器改变通过该片的电流i，最终使2片的温度相等，即热电偶对检流计的输出为零。此时遮蔽的片由于电流加热得到的热量为Qi=i2RR为锰铜片的电阻。由于2片的散热条件相同，在两者温度相同的情况下，Q=Qi,因此太阳辐照度SS=(R/σlb)i2=i2KK为仪器常数，绝对仪器S精度0.5%，要求i精度0.25%1、直接辐射的测定使用埃斯川姆日射表应注意下列几点：（1）日射表的防风作用不良，不能在大风时使用（2）受太阳辐射的那块锰铜片热量由外向内传递，被电流加热的一片则是由内向外传递热量，两者温度梯度的方向相反，引起的误差约为0.5％（3）黑色表面由于潮湿会出现蚀孔，将改变仪器常数，应在保管时加以注意（4）仪器的露光孔为矩形，视角纵向为10－16°，横向近似约4°，光阑坡度角纵向为0.7－1.0°，横向为1.2－1.6°。当太阳高度低于20°时，地面反射将部分地进入窄长的露光孔（5）温度较高时，硬橡皮底座会拉断锰铜片（6）一般，绝对日射表只用来标定相对日射表，因此除非天气条件合适，晴朗无风以及能见状况良好，否则是不宜动用的——绝对日射强度表测量仪器1、直接辐射的测定——相对日射强度表测量仪器沙维诺夫－扬尼雪夫斯基相对日射表感应部分底座进光筒一块熏黑的薄银片，片的背后贴有热电偶堆，热电偶堆排列成环形锯齿状，由锰铜康铜片串连而成进光筒长116mm，直径20mm，张角为10°，内有六层光阑观测时的注意事项：观测时先把导线与电流计接通，对准太阳光读出仪器遮蔽时的电流计度数N0；再打开遮光筒的盖子，使太阳辐射落到感应面上，读出电流计度数N，则太阳直接辐射强度为I=K[(N+?N)-(N0+?N0)]其中?N和?N0分别为电流计在N和N0刻度上的订正值，仪器常数K通过与绝对日射表的平行对比得到——相对日射强度表测量仪器1、直接辐射的测定01020304总辐射表的测量原理方位响应余弦响应总辐射和散射辐射的测定2、总辐射和散射辐射的测定（遥感）2、总辐射和散射辐射的测定总辐射表的测量原理利用黑片和白片吸收率有较大的差别，然后测定黑片与白片之间的温差（黑片白片面积相等），再换算成辐射强度。热电偶的热接点处于黑片的下方，冷接点处于白片的下方，整个感应面密封在一个半球形玻璃罩中（双层石英玻璃），为了保持罩内空气的干净，玻璃管内存放有干燥剂总辐射表扬尼雪夫斯基总辐射表理想的总辐射表如果太阳辐射强度不变，太阳天顶角（或高度角）不变，转动仪器一圈，仪器的读数应该是不变的如果太阳辐射强度不变，太阳天顶角逐渐改变，仪器的读数应该与天顶角的余弦成正比余弦响应？方位响应？总辐射的测定：Eg↓=SL+Ed↓＝KN其中：N为电流表读数K为仪器常数在测量散射辐射时用遮光板遮住太阳的直接辐射，此时感应器感应的就是天空散射辐射。遮光板是一块直径与玻璃罩相等的圆形板，两面均涂成黑色，其板长为板面直径的5.7倍，从而使感应面中心与遮光板构成的圆锥角为10°×系数3、净全辐射的观测在一定高度的水平面上，测量来自上下两方面的全辐射差额，所用的仪器称为净辐射表测量原理：净辐射表由上下两片涂黑感应面与热电堆组成，净辐射表的两片感应面，紧贴在绕线型热电堆的上下接点上。当感应部分（两面）接收到不同的辐射量时，使得热电堆上下端产生温差，测量热电堆输出的电讯号，经过换算就可以得出净辐射由于一般玻璃罩只能透过短波辐射，而净辐射表要感应的全辐射，因此感应面上不能加盖玻璃罩薄膜罩使用时间过长，容易脏污和老化，紫外线强和污染严重将大大降低罩的透过率，因测要经常维护薄膜罩清洁并定期更换，才能保持其测量精度使用聚乙烯薄膜罩的净辐射表，应定期与标准仪器进行对比，求出换算系数，就能较精确地计算出净辐射净辐射表还有充气装置，通过两根细气管给薄膜罩提供干燥气体，排除罩内湿气，并保持罩的半球形使用时的注意事项：3、净全辐射的观测4.长波辐射的观测（P158）长波辐射用长波辐射表测量长波辐射表的构造、外观与总辐射表基本相合，由感应件、玻璃罩和附件等组成硅单晶玻璃罩阻隔3μm以下的短波辐射5.紫外辐射的观测（P160161）紫外辐射分三个亚区：UV-A：0.315~0.400μm（对生物无明显影响，在地表其强度不随O3含量