现代大气探测学-第八讲-辐射的测量-夏俊荣.ppt

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1、南京信息工程大学南京信息工程大学 夏俊荣夏俊荣现代大气探测学2012年年11月月05日日 致 谢 本课程多媒体教材是在兰州大学张文煜教授的同类教材基础之上修改完成，此外还得到了其他诸位老师的帮助，在此谨表示衷心感谢。第八讲 辐射和日照时数的观测主要内容1.1.辐射的基本知识辐射的基本知识2.2.辐射的观测仪器及原理辐射的观测仪器及原理3.3.日照时数的观测日照时数的观测4.4.复习参考题复习参考题一、辐射的基本知识1.1.概述概述2.2.短波辐射短波辐射3.3.地球长波辐射地球长波辐射 大气长波辐射大气长波辐射E EL L 地面长波辐射地面长波辐射E EL L4.4.太阳常数太阳常数S S0

2、05.5.直接辐射直接辐射6.6.散射辐射散射辐射E Ed d7.7.总辐射总辐射E Eg g8.8.短波反射辐射短波反射辐射E Er r9.9.净全辐射净全辐射10.10.辐射观测的基础辐射观测的基础1、概述辐射辐射是以电磁波形式传递能量的一种方式，太阳是以电磁波形式传递能量的一种方式，太阳辐射是地球表面获得热量的主要来源，也是地球表辐射是地球表面获得热量的主要来源，也是地球表面与大气交换热量的一种形式面与大气交换热量的一种形式太阳辐射太阳辐射 能量能量99.9%0.2-10 m 0.76 m 红外外辐射射 0.29-3.0 m 短波短波辐射射（能量（能量97%气象站主要气象站主要观测对象）

3、象）地球地球辐射射 地球表面、大气、气溶胶和云地球表面、大气、气溶胶和云层发射的射的长波波辐射射 3.0-100.0 m 能量能量99%5.0 m2、短波辐射与长波辐射、短波辐射与长波辐射维恩位移定律维恩位移定律太阳（太阳（6000K）max=0.483 m(蓝光）光）地面（地面（300K）max=9.659 m 大气（大气（200K）max=14.489 m 黑体辐射曲线太阳短波辐射太阳短波辐射垂直于太阳入射光的直射辐射垂直于太阳入射光的直射辐射S：包括来自太阳：包括来自太阳面的直接辐射和太阳周围一个非常狭窄的环形天面的直接辐射和太阳周围一个非常狭窄的环形天空辐射（环日辐射），可用直接辐射表

4、测量空辐射（环日辐射），可用直接辐射表测量水平面太阳直接辐射水平面太阳直接辐射SL：SL与与S的关系的关系 HA为太阳高度角，为太阳高度角，Z为天顶角（互余）为天顶角（互余）散射辐射散射辐射Ed：太阳：太阳辐射射经过大气散射或云的反大气散射或云的反射，从天空射，从天空2立体角以短波形式向下，到达地面立体角以短波形式向下，到达地面的那部分的那部分辐射。可用射。可用总辐射表，遮住太阳直接射表，遮住太阳直接辐射的方法射的方法测量量太阳高度角示意图太阳短波辐射太阳短波辐射总辐射总辐射Eg:水平面上，接收到天空水平面上，接收到天空2立体角内立体角内发出出的太阳直接的太阳直接辐射和散射射和散射辐射之和。可

5、用射之和。可用总辐射表射表测量量白天太阳被云遮蔽白天太阳被云遮蔽时，Eg=Ed夜夜间 Eg=0太阳短波辐射太阳短波辐射短波反射辐射短波反射辐射E Er r：总辐射到达地面后被下垫面：总辐射到达地面后被下垫面向上反射的那部分短波辐射。可用总辐射表感应向上反射的那部分短波辐射。可用总辐射表感应面朝下测量面朝下测量下垫面的反射能力以它的下垫面的反射能力以它的反射比反射比E Ek k表示（地表反表示（地表反照率）照率）3、太阳常数在日地平均距离处，在日地平均距离处，地球大气上界垂直于太阳光束方向上地球大气上界垂直于太阳光束方向上接收到的太阳辐照度，称为太阳常数。接收到的太阳辐照度，称为太阳常数。198

6、11981年世界气象组织（年世界气象组织（WMOWMO）推荐了）推荐了太阳常数的最佳值是太阳常数的最佳值是S So o=13677W=13677Wm m-2-2 直直接接辐辐射射散散射射辐辐射射总辐射总辐射短波反射辐射短波反射辐射太阳直接投射到地面太阳直接投射到地面上的辐射，记为上的辐射，记为S SL L经过大气散射或云的反射，经过大气散射或云的反射，以短波形式到达地面的那部以短波形式到达地面的那部分辐射量，记为分辐射量，记为Ed太阳直接辐太阳直接辐射和天空散射和天空散射辐射到达射辐射到达水平面上的水平面上的总量总量E Eg g=S=SL L+E+Ed d总辐射到总辐射到达地面后达地面后被下垫

7、面被下垫面向上反射向上反射的那部分的那部分短波量，短波量，Er大气长波辐射大气长波辐射EL：大气以：大气以长波形式向下波形式向下发射的那部分射的那部分辐射，或称大气逆射，或称大气逆辐射射地面地面长波波辐射射EL：地球表面以：地球表面以长波形式向波形式向上上发射的射的辐射（包括地面射（包括地面长波反射波反射辐射）。射）。与地面温度有密切与地面温度有密切联系系4、地球长波辐射、地球长波辐射短波辐射与长波辐射之和，称为全辐射短波辐射与长波辐射之和，称为全辐射波长波长 0.29-100m5、全辐射、全辐射太阳与大气向下发射的全辐射和地面向上太阳与大气向下发射的全辐射和地面向上发射的全辐射之差值，也称为

8、净辐射或辐发射的全辐射之差值，也称为净辐射或辐射差额。射差额。净全波辐射净全波辐射E*=Eg+EL-Er-EL 净短波辐射净短波辐射Eg*=Eg-Er净长波辐射净长波辐射El*=EL-EL 6、净全辐射、净全辐射E*（辐射平衡）（辐射平衡）SLEdEgErELEL各种辐射示意图能量变化-气候变化Trenberth et al.,2009辐射观测的基础 通常对辐射的观测通常对辐射的观测都是以测定吸收辐射能都是以测定吸收辐射能所产生的热量为基础的所产生的热量为基础的back辐射传感器辐射测量单位辐射测量单位 辐照度辐照度E E：在单位时间内，投射到单位面积：在单位时间内，投射到单位面积上的辐射能，

9、即观测到的瞬时值。上的辐射能，即观测到的瞬时值。单位为瓦单位为瓦/米米2 2（W/mW/m2 2），取整数。），取整数。曝辐量曝辐量H H：指一段时间（如一天）辐照度的：指一段时间（如一天）辐照度的总量或称累计量。单位为兆焦耳总量或称累计量。单位为兆焦耳/米米2 2（MJ/mMJ/m2 2），），取两位小数，取两位小数，1MJ=101MJ=106 6J=10J=106 6W Ws s 二、辐射的观测仪器及原理1.直接辐射的测定直接辐射的测定 2.总辐射和散射辐射的测定总辐射和散射辐射的测定 3.净全辐射的观测净全辐射的观测 4.长波辐射的观测长波辐射的观测 5.紫外辐射的观测紫外辐射的观测 6

10、.辐射自动观测仪辐射自动观测仪1、直接辐射的测定1.1.环日辐射环日辐射2.2.定义的直接辐射和观测的直接辐射值之间的差异定义的直接辐射和观测的直接辐射值之间的差异3.3.测量仪器测量仪器 （1 1）绝对日射强度表）绝对日射强度表 a.a.测量原理测量原理 b.b.观测时的注意事项观测时的注意事项 （2 2）相对日射强度表）相对日射强度表 a.a.测量原理测量原理 b.b.观测时的注意事项观测时的注意事项1、直接辐射的测定来自太阳周围半径来自太阳周围半径2.52.5天空范围内的散射辐射，天空范围内的散射辐射，称为环日辐射称为环日辐射1、直接辐射的测定 定义的太阳直接辐射定义的太阳直接辐射为为太

11、阳直接投太阳直接投射到地面上的辐射；而射到地面上的辐射；而观测的太阳直接观测的太阳直接辐射辐射为太阳日盘的直接辐射与太阳周围为太阳日盘的直接辐射与太阳周围（半径不大于（半径不大于2.52.5）的天空散射辐射）的天空散射辐射（即环日辐射）之和。（即环日辐射）之和。因为因为太阳的张角太阳的张角约为约为0.50.5，如果用一个圆筒将大于，如果用一个圆筒将大于0.50.5张角的散射辐射挡住，这时仪器张角的散射辐射挡住，这时仪器的露光孔就很难对准太阳，观测起来很的露光孔就很难对准太阳，观测起来很不方便不方便差异.进光筒设计标准进光筒设计标准 考虑太阳对地视张角考虑太阳对地视张角0.5，要分离这样小的立体

12、角，进光筒，要分离这样小的立体角，进光筒需很长，但对瞄准与观测不方便需很长，但对瞄准与观测不方便进光孔孔径半张角进光孔孔径半张角（WMOWMO建议建议2.5 2.5）环日辐射占太阳直接辐射环日辐射占太阳直接辐射2-6%2-6%在使用不同孔径角的仪器或彼此对比时，在使用不同孔径角的仪器或彼此对比时，必须计算各自环日辐射的贡献，并加以必须计算各自环日辐射的贡献，并加以修正修正差异.Angstrom Angstrom（埃斯川姆）补偿式绝对日射（埃斯川姆）补偿式绝对日射表原理如图所示。感应器是两块并排放着的表原理如图所示。感应器是两块并排放着的相同的长相同的长20mm20mm，宽，宽2mm2mm，厚，

13、厚0.01mm0.01mm的锰铜片的锰铜片B B和和C C，薄片固定在硬橡皮底座上。锰铜片朝向，薄片固定在硬橡皮底座上。锰铜片朝向太阳的一面均匀覆盖着一层太阳的一面均匀覆盖着一层0.01mm0.01mm厚的铂黑厚的铂黑或烟黑，在锰铜片的背面焊有接电偶的接点，或烟黑，在锰铜片的背面焊有接电偶的接点，用来测定两块锰铜片的温差用来测定两块锰铜片的温差 绝对日射强度表测量仪器工作原理工作原理(自动化自动化)当锰铜片接受太阳辐射时，它所吸收的能量当锰铜片接受太阳辐射时，它所吸收的能量 Q=SlbS为太阳太阳辐照度，照度，为铂黑的吸收率，黑的吸收率，l与与b 锰铜片的片的长、宽一片暴露在太阳一片暴露在太阳

14、辐射下，另一片遮蔽，同射下，另一片遮蔽，同时接通接通该片片的加的加热补偿电路。路。调整整变阻器改阻器改变通通过该片的片的电流流i，最最终使使2片的温度相等，即片的温度相等，即热电偶偶对检流流计的的输出出为零。此零。此时遮蔽的片由于遮蔽的片由于电流加流加热得到的得到的热量量为 Qi=i2RR为锰铜片的片的电阻。由于阻。由于2片的散片的散热条件相同，在两者条件相同，在两者温度相同的情况下，温度相同的情况下，Q=Qi,因此太阳因此太阳辐照度照度S S=(R/lb)i2=i2KK为仪器常数，器常数，绝对仪器器S精度精度0.5%，要求，要求i精度精度0.25%1、直接辐射的测定 使用埃斯川姆日射表应注意

15、下列几点：使用埃斯川姆日射表应注意下列几点：（1 1）日射表的防风作用不良，不能在大风时使用）日射表的防风作用不良，不能在大风时使用（2 2）受太阳辐射的那块锰铜片热量由外向内传递，被电）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，引起的误差约为的方向相反，引起的误差约为0.50.5（3 3）黑色表面由于潮湿会出现蚀孔，将改变仪器常数，）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应在保管时加以注意（4 4）仪器的露光孔为矩形，视角纵向为）仪器的露光孔为矩形，视角纵向为10

16、101616，横向，横向近似约近似约44，光阑坡度角纵向为，光阑坡度角纵向为0.70.71.01.0，横向为，横向为1.21.21.61.6。当太阳高度低于。当太阳高度低于2020时，地面反射将部时，地面反射将部分地进入窄长的露光孔分地进入窄长的露光孔（5 5）温度较高时，硬橡皮底座会拉断锰铜片）温度较高时，硬橡皮底座会拉断锰铜片（6 6）一般，绝对日射表只用来标定相对日射表，因此除）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，否则是不宜动用的是不宜动用的 绝绝对对日日射射强强度度表表测量仪器1、直接辐射的

17、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1、直接辐射的测定观测时的注意事项：观测时的注意事项：观测时先把导线与电流计接通，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对准太阳光读出仪器遮蔽时的电流计度数度数N N0 0；再打开遮光筒的盖子，使太；再打开遮光筒的盖子，使太阳辐射落到感应面上，读出电流计度阳辐射落到感应面上，读出电流计度数数N N，则太阳直接辐射强度为，则太阳直接辐射强度为 I=K(N+I

18、=K(N+N)-(NN)-(N0 0+N N0 0)其中其中N N和和N N0 0分别为电流计在分别为电流计在N N和和N N0 0刻度上的订正值，仪器常数刻度上的订正值，仪器常数K K通过与通过与绝对日射表的平行对比得到绝对日射表的平行对比得到 相相对对日日射射强强度度表表测量仪器2、总辐射和散射辐射的测定（遥感）1.1.总辐射表的测量原理总辐射表的测量原理2.2.方位响应方位响应3.3.余弦响应余弦响应 4.4.总辐射和散射辐射的测定总辐射和散射辐射的测定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

19、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总辐射表扬尼雪夫斯基总辐射表扬尼雪夫斯基总辐射表如果太阳辐射强度不变，如果太阳辐射强度不变，太阳天顶角逐渐改变，仪太阳天顶角逐渐改变，仪器的读数应该与天顶角的器的读数应该与天顶角的余弦成正比余弦成正比理想的总辐射表理想的总辐射表如果太阳辐射强如果太阳辐射强度不变，太阳天度不变，太阳天顶角（或高度角）顶角（或高度角）不变，转动仪器不变，转动仪器一圈，仪器的读一圈，仪器的读数应该是不变的数应该是不变的总辐射的测定：总辐射的测定：E

20、g=SL+EdKNKN其中：其中：N N为电流表读数为电流表读数 K K为仪器常数为仪器常数 在测量散射辐射时在测量散射辐射时用遮光板遮住太阳的直接用遮光板遮住太阳的直接辐射，此时感应器感应的辐射，此时感应器感应的就是天空散射辐射。遮光就是天空散射辐射。遮光板是一块直径与玻璃罩相板是一块直径与玻璃罩相等的圆形板，两面均涂成等的圆形板，两面均涂成黑色，其板长为板面直径黑色，其板长为板面直径的的5.75.7倍，从而使感应面中倍，从而使感应面中心与遮光板构成的圆锥角心与遮光板构成的圆锥角为为10 10 系数系数back3、净全辐射的观测 在一定高度的在一定高度的水平面上，测量来水平面上，测量来自上下

21、两方面的全自上下两方面的全辐射差额，所用的辐射差额，所用的仪器称为仪器称为净辐射表净辐射表 测量原理测量原理：净辐射表由上下两：净辐射表由上下两片涂黑感应面与热电堆组成，净辐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，（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，经过换算就热电堆输出的电讯号，经过换算就可以得出净辐射可以得出净辐射3、净全辐射的观测使用时的注意事项：使用时的注意事项：1 1、由于一

22、般玻璃罩只能透过短波辐射，而净辐射表要感、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应的全辐射，因此感应面上不能加盖玻璃罩2 2、薄膜罩使用时间过长，容易脏污和老化，紫外线强和、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膜罩清洁并定期更换，才能保持其测量精度3 3、使用、使用聚乙烯薄膜罩聚乙烯薄膜罩的净辐射表，应定期与标准仪器进的净辐射表，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行对比，求出换算系

23、数，就能较精确地计算出净辐射4 4、净辐射表还有充气装置，通过两根细气管给薄膜罩提、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，并保持罩的半球形供干燥气体，排除罩内湿气，并保持罩的半球形 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，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由感应件、玻璃罩和附件等组成硅单晶玻璃罩硅单晶玻璃罩 阻隔阻隔3m以下的短波辐射以下的短波辐射5.紫外辐射的观测（P160 161）紫外辐射分三个亚区：紫外辐射分三个亚区：UV-A：0.3150

24、.400m m（对生物无明显对生物无明显影响，在地表其强度不随影响，在地表其强度不随O O3 3含量而变化）含量而变化）UV-B：0.2800.315m m（对生物健康有（对生物健康有影响，随影响，随O O3 3减少而增大，最为关注）减少而增大，最为关注）UV-C：0.1000.280m m（在大气层中被（在大气层中被完全吸收，地面观测不到）完全吸收，地面观测不到）测量原理(大物)不是基于辐射的热效应（与前不同）不是基于辐射的热效应（与前不同）基于电离效应、基于电离效应、光电效应光电效应或摄影感光或摄影感光TUVR 总紫外辐射表总紫外辐射表 0.295-0.385 m范围内较准确范围内较准确6

25、.辐射自动观测仪(研修)辐射自动观测仪，由辐射表（传感辐射自动观测仪，由辐射表（传感器）与采集器组成器）与采集器组成短波反射辐射表短波反射辐射表净全辐射辐射表净全辐射辐射表三、日照时数的观测 1.概述概述 2.测量方法测量方法 3.暗筒式暗筒式(乔唐式乔唐式)日照计日照计 4.聚焦式聚焦式(康培司克式康培司克式)日照计日照计 5.日照传感器日照传感器三、日照时数的观测 日照指能使地上物体投射出清晰阴影的日照指能使地上物体投射出清晰阴影的直接辐射直接辐射 日照时数指太阳在一地实际照射的时数日照时数指太阳在一地实际照射的时数 在一给定时间，日照时数定义为太阳在一给定时间，日照时数定义为太阳直射辐照

26、度达到或超过直射辐照度达到或超过120瓦每平方米的那瓦每平方米的那段时间总和段时间总和 以小时（以小时（h）为单位，取一位小数）为单位，取一位小数 日照时数也称实照时数日照时数也称实照时数三、日照时数的观测 烧痕法烧痕法直接辐直接辐射测量射测量法法总辐射测总辐射测量法量法对比法对比法扫描法扫描法三、日照时数的观测暗暗筒筒式式（乔乔唐唐式式）日日照照计计构造原理构造原理：主体为一金属圆筒，筒的一端密闭，一：主体为一金属圆筒，筒的一端密闭，一端有盖，筒的上部有一块隔光板，筒身上在隔光板端有盖，筒的上部有一块隔光板，筒身上在隔光板的两侧边缘的同一垂直面上，各有一个圆锥形进光的两侧边缘的同一垂直面上，

27、各有一个圆锥形进光孔，两孔前后位置错开，与圆心的夹角为孔，两孔前后位置错开，与圆心的夹角为120120。筒。筒内有一弹性压纸夹，用以固定日照纸，圆筒下部有内有一弹性压纸夹，用以固定日照纸，圆筒下部有固定螺丝，松开后，圆筒可绕支架旋转，支架下部固定螺丝，松开后，圆筒可绕支架旋转，支架下部有纬度刻度盘与指示纬度的刻度线，仪器底座上有有纬度刻度盘与指示纬度的刻度线，仪器底座上有三个等距离的孔，用以固定仪器。日照计应安置在三个等距离的孔，用以固定仪器。日照计应安置在开阔的、终年从日出到日落都能受到太阳光照射的开阔的、终年从日出到日落都能受到太阳光照射的地方。安置时底座要水平，底面上要精确测定南北地方。

28、安置时底座要水平，底面上要精确测定南北子午线，并划出标记，再把仪器安装在台座上，筒子午线，并划出标记，再把仪器安装在台座上，筒口对准正北，牢固的将日照计底座加以固定。然后，口对准正北，牢固的将日照计底座加以固定。然后，转动筒身，使支架上的纬度记号线对准纬度盘上当转动筒身，使支架上的纬度记号线对准纬度盘上当地纬度值，这样筒轴与地轴平行。仪器底座上有一地纬度值，这样筒轴与地轴平行。仪器底座上有一水准器，用以调整仪器的水平水准器，用以调整仪器的水平暗暗筒筒式式（乔乔唐唐式式）日日照照计计测量原理：暗测量原理：暗筒式日照计是筒式日照计是利用阳光透过利用阳光透过仪器上的小孔仪器上的小孔射入筒内，使射入筒

29、内，使涂有感光药剂涂有感光药剂的日照纸上留的日照纸上留下感光痕迹线，下感光痕迹线，来计算日照时来计算日照时数的数的MT=2Rcostg三、日照时数的观测感光迹线的基本特征感光迹线的基本特征1 1、感光迹线为一条余弦曲线的一段（、感光迹线为一条余弦曲线的一段（0 06060）2 2、上午和下午各为一条对称曲线、上午和下午各为一条对称曲线3 3、8 8时和时和1616时最长时最长4 4、当春、秋分阳光直射赤道时，则感光迹线为通、当春、秋分阳光直射赤道时，则感光迹线为通过筒身横切面的一条直线过筒身横切面的一条直线5 5、夏半年（春分至秋分），阳光直射北半球，感、夏半年（春分至秋分），阳光直射北半球，

30、感光迹线位于洞孔的切平面以南，呈凹形，即偏于光迹线位于洞孔的切平面以南，呈凹形，即偏于水平线之上且较长水平线之上且较长6 6、冬半年（秋分至春分），阳光直射南半球，感、冬半年（秋分至春分），阳光直射南半球，感光迹线位于洞孔的切平面以北，呈凸形，即偏于光迹线位于洞孔的切平面以北，呈凸形，即偏于水平线之上且较短水平线之上且较短暗暗筒筒式式（乔乔唐唐式式）日日照照计计MT=2Rcostg三、日照时数的观测 记录整理：记录整理：在每天日落后换下的日照纸，应在每天日落后换下的日照纸，应依感光迹线的长短，在其下描画铅笔线。并依感光迹线的长短，在其下描画铅笔线。并按铅笔线计算各时的日照时数，以十分法记按铅笔

31、线计算各时的日照时数，以十分法记录，准确到小数一位。将各时的日照时数相录，准确到小数一位。将各时的日照时数相加，则为全天的日照时数。然后将日照纸放加，则为全天的日照时数。然后将日照纸放入足量的清水中浸漂入足量的清水中浸漂3 35 5分钟拿出（全天无分钟拿出（全天无日照的纸也应浸漂）；待阴干后，再复验感日照的纸也应浸漂）；待阴干后，再复验感光迹线与铅笔线是否一致。如感光迹线比铅光迹线与铅笔线是否一致。如感光迹线比铅笔长，则因补描上这段铅笔线，并改正原计笔长，则因补描上这段铅笔线，并改正原计算的日照时数，添上日合计。如全天无日照，算的日照时数，添上日合计。如全天无日照，记记0.00.0暗暗筒筒式式

32、（乔乔唐唐式式）日日照照计计三、日照时数的观测暗暗筒筒式式（乔乔唐唐式式）日日照照计计每每月月应应检检查查一一次次仪仪器器的的水水平平、方方位位、纬纬度度和和安安置置情情况况，发发现现问问题题及及时时纠纠正正日日出出前前应应检检查查日日照照计计的的小小孔孔，有有无无被被小小虫虫、沙沙尘尘等等堵堵塞塞或或被被露露、霜霜等等蒙蒙住住三、日照时数的观测 构造原理：构造原理：聚焦式日照计的实心玻璃球支持在聚焦式日照计的实心玻璃球支持在弧架两端的支架上。整个弧架可以转动，以对弧架两端的支架上。整个弧架可以转动，以对准纬度。与玻璃球同心的金属槽，则是用以安准纬度。与玻璃球同心的金属槽，则是用以安放日照纸的

33、，其半径恰好等于玻璃球的焦距放日照纸的，其半径恰好等于玻璃球的焦距 测量原理：测量原理：聚焦式日照计是利用太阳光经玻璃聚焦式日照计是利用太阳光经玻璃球聚焦后烧灼日照纸留下的焦痕来记录日照时球聚焦后烧灼日照纸留下的焦痕来记录日照时数的数的 仪器的维护：仪器的维护：平时应注意保持玻璃球的清洁，平时应注意保持玻璃球的清洁，如有灰尘可用鹿皮或软布擦去，不能用粗布或如有灰尘可用鹿皮或软布擦去，不能用粗布或麻布擦拭，以免磨损玻璃球。如果玻璃球上蒙麻布擦拭，以免磨损玻璃球。如果玻璃球上蒙有霜或雾淞等，应在日出前用软布蘸酒精擦除。有霜或雾淞等，应在日出前用软布蘸酒精擦除。遇有降水时，应加罩保护，降水停止后即将

34、罩遇有降水时，应加罩保护，降水停止后即将罩取下取下聚焦式（康培司托克）日照计由于一年中太阳位置的变动，日照计焦痕的位置也将上下变动。由于一年中太阳位置的变动，日照计焦痕的位置也将上下变动。因此自记纸分为三种型式分别安放在金属槽中上、中、下三槽内：因此自记纸分为三种型式分别安放在金属槽中上、中、下三槽内：下槽安放夏季日照纸（长弧形），凸边向上。从下槽安放夏季日照纸（长弧形），凸边向上。从4 4月月1616日日8 8月月3131日适用日适用 中槽安放春秋季日照纸（直线形）从中槽安放春秋季日照纸（直线形）从3 3月月1 1日日4 4月月1515日；日；9 9月月1 1日日1010月月1515日适用日

35、适用 上槽安放冬季日照纸（短弧形），凹边向上。从上槽安放冬季日照纸（短弧形），凹边向上。从1010月月1616日次年日次年2 2月底适用月底适用日照传感器日照传感器1 1.直直接接辐辐射射表表观观测测日日照照时时数数2 2.用用总总辐辐射射与与散散射射辐辐射射计计算算日日照照时时数数3 3.双双金金属属片片日日照照传传感感器器复 习 思 考 题1 1、辐射观测主要有哪些项目？有哪些主要仪器？、辐射观测主要有哪些项目？有哪些主要仪器？它们的感应原理有何不同？它们的感应原理有何不同？2 2、直接辐射与散射辐射有何区别、直接辐射与散射辐射有何区别?3 3、用仪器测量太阳直接辐射时，会对测量带来什、用

36、仪器测量太阳直接辐射时，会对测量带来什么影响？么影响？4 4、AngstromAngstrom绝对日射表为什么是补偿式的绝对日绝对日射表为什么是补偿式的绝对日射表？射表？5 5、什么是相对辐射仪器的换算因子？、什么是相对辐射仪器的换算因子？6 6、什么是日照时数？、什么是日照时数？复 习 思 考 题7 7、暗筒式日照计的感光迹线受哪些因素的影响？、暗筒式日照计的感光迹线受哪些因素的影响？有何特点？有何特点？8 8、试述暗筒式日照计的作用原理。、试述暗筒式日照计的作用原理。9 9、试述聚焦式日照计的作用原理。、试述聚焦式日照计的作用原理。1010、如果暗筒式日照计安置时东西不水平或南北线、如果暗

37、筒式日照计安置时东西不水平或南北线没有对准，感光迹线会如何？没有对准，感光迹线会如何？1111、试比较暗筒式日照计和聚焦式日照计的优缺点、试比较暗筒式日照计和聚焦式日照计的优缺点.什么叫测温仪器的热滞现象？热滞什么叫测温仪器的热滞现象？热滞系数值大小与哪些因素有关？怎样系数值大小与哪些因素有关？怎样理解热滞系数的定义？理解热滞系数的定义？干湿球温度表为何可用来测定空气湿度？(3(3班班)如何保证大气探测资料的代表性如何保证大气探测资料的代表性和可比性？和可比性？阐述干湿球表法测湿原理以及影响其测量误差的几个因子 在高空大气探测中，设温度的铅在高空大气探测中，设温度的铅直递减率为直递减率为d d/d dz z=0.0065/=0.0065/米，米，探空仪的上升速度为探空仪的上升速度为6 6米米/秒秒,若若测温元件的热惯性系数为测温元件的热惯性系数为=5=5秒，秒，试求出测温仪器的热惯性误差试求出测温仪器的热惯性误差