Актинометрические измерения
ПРЕДИСЛОВИЕ
Настоящие методические указания являются руководством к учебной практике по курсам: общая метеорология и методы метеорологических измерений. Поскольку главная цель практики – выработка навыков производства и обработки измерений, перед практикантами ставятся следующие задачи:
– усвоение правил установки приборов и ухода за ними;
– усвоение методических основ актинометрических измерений, градиентных наблюдений и обработки полученной информации;
– приобретение навыков расчета и анализа характеристик солнечной радиации, теплового баланса;
– обобщение материалов измерений и оформление отчетов.
1. ПРОИЗВОДСТВО АКТИНОМЕТРИЧЕСКИХ
НАБЛЮДЕНИЙ
1.1. Организация срочных наблюдений
Актинометрические наблюдения производятся для определения различных радиационных характеристик. К измеряемым видам радиации относятся:
– прямая солнечная радиация S, поступающая от Солнца и околосолнечной зоны радиусом 5о в виде прямых параллельных лучей;
– рассеянная радиация D, поступающая на земную поверхность со всего небесного свода, исключая Солнце и околосолнечную зону;
– суммарная радиация Q, представляющая собой поток прямой и рассеянной радиаций (Q=S+D);
– коротковолновая радиация, отраженная от деятельной поверхности Rk;
- радиационный баланс B, определяемый как разность между всей приходящей и уходящей радиацией;
– радиационный баланс длинноволновой радиации BD.
Кроме этого вычисляются: прямая солнечная радиация, поступающая на горизонтальную поверхность (S' = S∙sin h¤); альбедо коротковолновой радиации (Ak = Rk/Qk); различные характеристики прозрачности атмосферы (фактор мутности, коэффициент прозрачности).
Основными измерительными приборами являются термоэлектрические: актинометр, пиранометр, балансомер. Определяемые виды радиации при попадании на приемную поверхность этих приборов преобразуются в электрический ток, который измеряется гальванометром. Поэтому при нахождении радиационных потоков каждого прибора в паре с гальванометром вычисляется переводной множитель:
,
где K – чувствительность приемной поверхности измерительного прибора;
α – цена деления гальванометра в микроамперах, 10-6 А;
Rб и Rr – сопротивление термоэлектрической батареи и рамки гальванометра, Ом.
Перечисленные характеристики указываются в проверочных свидетельствах приборов.
1.2. Перевод среднего солнечного времени в декретное
Прежде чем, начинать производство наблюдений, необходимо вычислить местное время проведения измерений. Для актинометрических наблюдений установлены следующие сроки: 0 ч 30 мин, 6 ч 30 мин, 9 ч 30 мин, 12 ч 30 мин, 15 ч 30 мин и 18 ч 30 мин по среднему солнечному времени. Также во время учебной летней практики наблюдения производятся в промежуточные сроки: 8 ч, 11 ч, 14 ч, 17 ч по среднему солнечному времени.
Для перевода среднего солнечного времени в декретное (местное) необходимо выполнить следующий алгоритм:
1. Определить в каком часовом поясе (по долготе) находится пункт, для которого нужно определить декретное время.
В мире принята система поясного времени. Продолжительность каждого пояса 1 ч, всего поясов 24. В градусах продолжительность пояса равна 158.
Таблица 1
Часовые пояса
|
Часовой пояс |
0 |
I |
II |
III |
IV |
V |
VI |
|
Средний меридиан |
0° |
15° |
30° |
45° |
60° |
75° |
90° |
|
Границы часового пояса |
172°30' - 7°30' |
7°30' - 22°30' |
22°30' –37°30' |
37°30' – 52°30' |
52°30' – 67°30' |
67°30' – 82°30' |
82°30' – 97°30' |
| Часовой пояс | VII | VIII | IX | X | XI | XII | |
| Средний меридиан | 105° | 120° | 135° | 150° | 165° | 180° |
|
| Границы часового пояса | 97°30' – 112°30' | 112°30' – 127°30' | 127°30' – 142°30' | 142°30' – 157°30' | 157°30' – 172°30' | 172°30' – 7°30' |
2. Чтобы получить декретное время, нужно к поясному времени добавить 1 ч , если наблюдения производятся летом необходимо прибавить еще 1 ч (поправка на летнее время).
3. Определить разность между средним м меридианом данного часового пояса и долготой данного пункта (табл.1).
4. Разность выразить в единицах времени:
1° = 4 мин 1' = 4 сек
5. Полученную разность прибавить к полученному в пункте 2 времени, если станция расположена к востоку от среднего меридиана, и вычесть если западнее от среднего меридиана.
Перейти на страницу: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15