zXD輻射和日照時數(shù)的觀測解析學(xué)習(xí)教案

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1、會計學(xué)1zXD輻射和日照時數(shù)的觀測輻射和日照時數(shù)的觀測(gunc)解析解析第一頁，共33頁。第1頁/共33頁第二頁，共33頁。時間的總和。以小時（h）為單位，取一位小數(shù)。日照時數(shù)也稱實照時數(shù)。第2頁/共33頁第三頁，共33頁。日照時數(shù)主要應(yīng)用于表征當(dāng)?shù)貧夂?qhu)、描述過去天氣狀況等。第3頁/共33頁第四頁，共33頁。燒痕法直接(zhji)輻射測量法總輻射(fsh)測量法對比法掃描法感光法第4頁/共33頁第五頁，共33頁。第5頁/共33頁第六頁，共33頁。第6頁/共33頁第七頁，共33頁。第7頁/共33頁第八頁，共33頁。第8頁/共33頁第九頁，共33頁。第9頁/共33頁第十頁，共33頁。第

2、10頁/共33頁第十一頁，共33頁。1 1、構(gòu)造原理：主體為一金屬圓筒，筒的一端、構(gòu)造原理：主體為一金屬圓筒，筒的一端密閉，一端有蓋，筒的上部有一塊隔光板，密閉，一端有蓋，筒的上部有一塊隔光板，筒身上在隔光板的兩側(cè)邊緣的同一垂直面上筒身上在隔光板的兩側(cè)邊緣的同一垂直面上，各有一個圓錐形進(jìn)光孔，兩孔前后位置錯，各有一個圓錐形進(jìn)光孔，兩孔前后位置錯開，與圓心的夾角為開，與圓心的夾角為120120。筒內(nèi)有一彈性壓。筒內(nèi)有一彈性壓紙夾，用以固定日照紙，圓筒下部有固定螺紙夾，用以固定日照紙，圓筒下部有固定螺絲，松開后，圓筒可繞支架旋轉(zhuǎn)，支架下部絲，松開后，圓筒可繞支架旋轉(zhuǎn)，支架下部有緯度刻度盤與指示緯度

3、的刻度線。日照計有緯度刻度盤與指示緯度的刻度線。日照計應(yīng)安置在開闊應(yīng)安置在開闊(kiku)(kiku)的、終年從日出到日的、終年從日出到日落都能受到太陽光照射的地方。落都能受到太陽光照射的地方。 安置時底座要水平，底面上要精確測定安置時底座要水平，底面上要精確測定南北子午線，并劃出標(biāo)記，再把儀器安裝在南北子午線，并劃出標(biāo)記，再把儀器安裝在臺座上，筒口對準(zhǔn)正北，牢固的將日照計底臺座上，筒口對準(zhǔn)正北，牢固的將日照計底座加以固定。然后，轉(zhuǎn)動筒身，使支架上的座加以固定。然后，轉(zhuǎn)動筒身，使支架上的緯度記號線對準(zhǔn)緯度盤上當(dāng)?shù)鼐暥戎?，這樣緯度記號線對準(zhǔn)緯度盤上當(dāng)?shù)鼐暥戎担@樣筒軸與地軸平行。儀器底座上有一水

4、準(zhǔn)器，筒軸與地軸平行。儀器底座上有一水準(zhǔn)器，用以調(diào)整儀器的水平。用以調(diào)整儀器的水平。第11頁/共33頁第十二頁，共33頁。3.暗筒式日照計第12頁/共33頁第十三頁，共33頁。測量(cling)原理： 暗筒式日照計是利用陽光透過儀器上的小孔射入筒內(nèi)，使涂有感光藥劑的日照紙上留下感觀痕跡線，來計算日照時數(shù)的。3.暗筒式（喬唐式）日照計第13頁/共33頁第十四頁，共33頁。3.暗筒式（喬唐式）日照計第14頁/共33頁第十五頁，共33頁。條直線。5、夏半年（春分至秋分），陽光直射北半球，感光跡線位于洞孔的切平面以南，呈凹形，即偏于水平線之下且較長。6、冬半年（秋分至春分），陽光直射南半球，感光跡線位

5、于洞孔的切平面以北，呈凸形，即偏于水平線之上且較短。MT=2Rcostg3.暗筒式日照計第15頁/共33頁第十六頁，共33頁。3.暗筒式（喬唐式）日照計第16頁/共33頁第十七頁，共33頁。第17頁/共33頁第十八頁，共33頁。 每月應(yīng)檢查一次儀器的水平、方位、緯度和安置情況，發(fā)現(xiàn)(fxin)問題及時糾正。 日出(r ch)前應(yīng)檢查日照計的小孔，有無被小蟲、沙塵等堵塞或被露、霜等蒙住。3.暗筒式（喬唐式）日照計第18頁/共33頁第十九頁，共33頁。4.聚焦(jjio)式（康培司托克式）日照計 1、構(gòu)造原理：聚焦式日照計的實心玻璃球支持在弧架兩端的支架上。整個弧架可以轉(zhuǎn)動，以對準(zhǔn)緯度。與玻璃球同

6、心的金屬槽，則是用以安放(nfng)日照紙的，其半徑恰好等于玻璃球的焦距。 2、測量原理：聚焦式日照計是利用太陽光經(jīng)玻璃球聚焦后燒灼日照紙留下的焦痕來記錄日照時數(shù)的。第19頁/共33頁第二十頁，共33頁。由于一年中太陽位置(wi zhi)的變動，日照計焦痕的位置(wi zhi)也將上下變動。因此自記紙分為三種型式分別安放在金屬槽中上、中、下三槽內(nèi)： 下槽安放夏季日照紙（長弧形），凸邊向上。從4月16日8月31日適用 中槽安放春秋季日照紙（直線形）從3月1日4月15日；9月1日10月15日適用 上槽安放冬季日照紙（短弧形），凹邊向上。從10月16日次年2月底適用4.聚焦(jjio)式（康培司托克

7、式）日照計第20頁/共33頁第二十一頁，共33頁。4.聚焦(jjio)式（康培司托克式）日照計第21頁/共33頁第二十二頁，共33頁。前用軟布蘸酒精擦除。遇有降水時，應(yīng)加罩保護(hù)，降水停止后即將罩取下。4.聚焦(jjio)式（康培司托克式）日照計第22頁/共33頁第二十三頁，共33頁。5.日照(rzho)傳感器（1 1）直接輻射表觀測）直接輻射表觀測(gunc)(gunc)日照時數(shù)日照時數(shù)（2 2）用總輻射與散射輻射計算日照時數(shù)）用總輻射與散射輻射計算日照時數(shù) （3 3）雙金屬片日照傳感器）雙金屬片日照傳感器第23頁/共33頁第二十四頁，共33頁。（1 1）直接）直接(zhji)(zhji)輻射

8、表觀測日照時數(shù)輻射表觀測日照時數(shù) 世界氣象組織把太陽直接輻照度大于120Wm-2定為日照閾值(算為有日照)。直射表每日自動跟蹤太陽輸出的信號，自動測量系統(tǒng)把S120Wm-2的時間累加起來，作為每小時的日照時數(shù)與每天日照時數(shù)。 直接輻射表觀測日照時數(shù)誤差的主要來源有：傾斜效應(yīng)、對溫度的依賴性、非線性、零點漂移、直接輻射表的等級。 利用直接輻射表觀測日照時數(shù)與儀器(yq)的跟蹤裝置是否準(zhǔn)確關(guān)系極大。用全自動跟蹤裝置的直接輻射表觀測的日照時數(shù)最準(zhǔn)，可以作為日照檢定標(biāo)準(zhǔn)。普通跟蹤裝置的直接輻射表跟蹤準(zhǔn)確度較差，必須加強維護(hù)檢查，每天上下午至少要對光點一次，才能保證觀測記錄的準(zhǔn)確性。 第24頁/共33頁

9、第二十五頁，共33頁。 直接輻射表比別的輻射表多一個跟蹤裝直接輻射表比別的輻射表多一個跟蹤裝置，因此，出故障的機會較多。若直接輻射置，因此，出故障的機會較多。若直接輻射表跟蹤出現(xiàn)故障，要及時換上備份儀器；當(dāng)表跟蹤出現(xiàn)故障，要及時換上備份儀器；當(dāng)遇到遇到(y do)(y do)兩個直接輻射表都不能正常工兩個直接輻射表都不能正常工作的特殊情況時，只能通過觀測到的總輻射作的特殊情況時，只能通過觀測到的總輻射EgEg和散射輻射和散射輻射EdEd以及當(dāng)時的太陽高度角以及當(dāng)時的太陽高度角HAHA，計算出水平面直接輻射計算出水平面直接輻射SLSL、垂直面直接輻射、垂直面直接輻射S S ： SL=Eg-Ed

10、SL=Eg-Ed S=SL/sinHA S=SL/sinHA 再根據(jù)計算出的直接輻射再根據(jù)計算出的直接輻射S120Wm-2S120Wm-2的時間，累加計算日照時數(shù)。這種方法只是的時間，累加計算日照時數(shù)。這種方法只是臨時性措施，不能長期使用。臨時性措施，不能長期使用。（2 2）用總輻射與散射輻射計算）用總輻射與散射輻射計算(j sun)(j sun)日照時日照時數(shù)數(shù) 第25頁/共33頁第二十六頁，共33頁。（3 3）雙金屬片日照）雙金屬片日照(rzho)(rzho)傳感器傳感器 雙金屬片日照傳感器由置于聚丙烯圓雙金屬片日照傳感器由置于聚丙烯圓罩下，相互均勻隔開的六對雙金屬黑化元罩下，相互均勻隔開

11、的六對雙金屬黑化元件構(gòu)成。當(dāng)照射在儀器上的直接輻射大于件構(gòu)成。當(dāng)照射在儀器上的直接輻射大于某預(yù)設(shè)閾值某預(yù)設(shè)閾值(120Wm-2)(120Wm-2)時，被照射的時，被照射的那對雙金屬片外部黑色元件受熱高于內(nèi)側(cè)那對雙金屬片外部黑色元件受熱高于內(nèi)側(cè)背光處元件，形成接觸閉合。接觸閉合的背光處元件，形成接觸閉合。接觸閉合的瞬間和持續(xù)的時間被采集器記錄下來，就瞬間和持續(xù)的時間被采集器記錄下來，就是有日照的記錄。是有日照的記錄。 當(dāng)直接輻射小于預(yù)定閾值當(dāng)直接輻射小于預(yù)定閾值( (或光線變或光線變暗暗) )，落在白色基板上的散射光反射到內(nèi)，落在白色基板上的散射光反射到內(nèi)部元件下側(cè)，從而對內(nèi)部溫度進(jìn)行部元件下側(cè)

12、，從而對內(nèi)部溫度進(jìn)行(jnxng)(jnxng)補償，這時觸點斷開，記錄無補償，這時觸點斷開，記錄無日照。日照。 第26頁/共33頁第二十七頁，共33頁。（3 3）雙金屬片日照）雙金屬片日照(rzho)(rzho)傳感器傳感器 這種儀器通過聚丙烯罩頂部的風(fēng)道螺紋管端底部的網(wǎng)孔來通風(fēng)散熱。風(fēng)道的外形使得在下雪時仍然能正常通風(fēng)。 儀器安裝的地方條件、安裝要求與日照計相同。 使用時要注意保持聚丙烯圓罩的清潔。檢查儀器底部網(wǎng)屏和間隙中是否有堵塞物以及聚丙烯罩和通風(fēng)道是否損壞。檢查元件的黑色涂層是否褪色或剝落(blu)，線路是否斷開或者連接處腐蝕。 第27頁/共33頁第二十八頁，共33頁。（3 3）雙金

13、屬片日照）雙金屬片日照(rzho)(rzho)傳感器傳感器 儀器的校準(zhǔn)有二種方法 一種純技術(shù)調(diào)整，調(diào)整外部調(diào)節(jié)(tioji)螺絲間隙，用隙片可以輕輕地被元件對夾緊，形成間歇設(shè)定。對元件調(diào)節(jié)(tioji)要在暗處進(jìn)行，并保持溫度在15左右。 另一種對閾值精確調(diào)整，利用太陽光源或室內(nèi)參考光源的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)整。第28頁/共33頁第二十九頁，共33頁。四、氣象(qxing)應(yīng)用 在地球上有代表性的地域，進(jìn)行大范圍的，長期的和準(zhǔn)確在地球上有代表性的地域，進(jìn)行大范圍的，長期的和準(zhǔn)確的太陽輻射與地球輻射觀測，并將這樣的地基檢測網(wǎng)絡(luò)同衛(wèi)星的太陽輻射與地球輻射觀測，并將這樣的地基檢測網(wǎng)絡(luò)同衛(wèi)星的輻射觀測結(jié)合起來，

14、構(gòu)成一個完整的系統(tǒng)：即地面測量為衛(wèi)的輻射觀測結(jié)合起來，構(gòu)成一個完整的系統(tǒng)：即地面測量為衛(wèi)星提供地表訂正，而空間觀測完成全球范圍的測量，并提供變星提供地表訂正，而空間觀測完成全球范圍的測量，并提供變率方面的信息。這既有助于確定全球氣候及其變化的能力吸收率方面的信息。這既有助于確定全球氣候及其變化的能力吸收和傳輸和傳輸(chun sh)(chun sh)機制。也有助于更加有效地和合理地為了機制。也有助于更加有效地和合理地為了解太陽、地球表面和大氣間的輻射過程、能量轉(zhuǎn)換規(guī)律以及各解太陽、地球表面和大氣間的輻射過程、能量轉(zhuǎn)換規(guī)律以及各輻射量的時空分布，研究大氣成分如懸浮微粒、水汽、臭氧等輻射量的時空分

15、布，研究大氣成分如懸浮微粒、水汽、臭氧等的分布和變化，滿足醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)、建筑、工業(yè)和家庭等對太陽的分布和變化，滿足醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)、建筑、工業(yè)和家庭等對太陽能技術(shù)和輻射資料的要求。能技術(shù)和輻射資料的要求。 輻射的分光譜測量可用來取得氣溶膠的光學(xué)厚度和大氣渾輻射的分光譜測量可用來取得氣溶膠的光學(xué)厚度和大氣渾濁度，在農(nóng)業(yè)，生物，醫(yī)療衛(wèi)生方面有著廣泛的用途。濁度，在農(nóng)業(yè)，生物，醫(yī)療衛(wèi)生方面有著廣泛的用途。 日照時數(shù)資料的主要用途是表征當(dāng)?shù)氐臍夂蚝兔枋鲞^去的日照時數(shù)資料的主要用途是表征當(dāng)?shù)氐臍夂蚝兔枋鲞^去的天氣狀況?？梢哉J(rèn)為日照時數(shù)較長的地區(qū)有強烈的太陽光，使天氣狀況。可以認(rèn)為日照時數(shù)較長的地區(qū)有強烈的太陽光

16、，使人可以保持良好狀態(tài)的心理效應(yīng)；如果沒有太陽能的數(shù)據(jù)，每人可以保持良好狀態(tài)的心理效應(yīng)；如果沒有太陽能的數(shù)據(jù)，每日的日照時數(shù)的變化趨勢，對農(nóng)業(yè)是有著很大用途的。日的日照時數(shù)的變化趨勢，對農(nóng)業(yè)是有著很大用途的。 第29頁/共33頁第三十頁，共33頁。第30頁/共33頁第三十一頁，共33頁。7、暗筒式日照計的感光跡線受哪些因素的影響？有何特點？8、試述暗筒式日照計的作用原理。9、試述聚焦(jjio)式日照計的作用原理。10、如果暗筒式日照計安置時東西不水平或南北線沒有對準(zhǔn)，感光跡線會如何？11、試比較暗筒式日照計和聚焦(jjio)式日照計的優(yōu)缺點.第31頁/共33頁第三十二頁，共33頁。第32頁/共33頁第三十三頁，共33頁。