氣象學實驗(輻射與日照).ppt

氣象學實驗,實驗一 太陽輻射和日照時數(shù)的觀測,一、內(nèi)容 1.太陽直接輻射（S）通量。 2.總輻射（St）通量。 3.漫射輻射（Sd）通量。 4.地面反射（Sr）通量。 5.計算： （1）水平面上太陽直接輻射（Sb）通量。 （2）地面反射率r。 （3）大氣透明系數(shù)P。 6.一天中日照時數(shù)的觀測并計算日照百分率。,二、太陽輻射與地面反射的觀測 和記錄整理,（一）儀器 1輻射電流表：與其它儀器配合使用。有“+”、“1”、“2”三個接線柱?！?”為負極，輻射較弱時使用；“2”為負極，輻射較強時使用。 2太陽直接輻射表：只能測太陽直接輻射，與輻射電流表配合使用，正極與正極相接，負極與負極相接。測定前要對準光線。 3天空輻射表：可測太陽總輻射、漫射輻射、地面反射。與輻射電流表配合使用，正極與正極相接，負極與負極相接。,輻射電流表,直接輻射表,天空輻射表,（二）測定步驟,1太陽直接輻射S的觀測 （1）正確安裝儀器； （2）觀測前記錄天氣狀況； （3）測定前對準光線； （4）讀數(shù)： 不打開帽蓋，記錄電流表讀數(shù)N01； 打開帽蓋，等候15-40s，記錄電流表讀數(shù)N1、N2、N3間隔時間為5-10s； 蓋上帽蓋，等候10-20s，記錄電流表讀數(shù)N02。,2太陽總輻射St的觀測 （1）正確安裝儀器，確保天空輻射表水平； （2）觀測前記錄天氣狀況； （3）讀數(shù)：不打開帽蓋，記錄電流表讀數(shù)N01； 打開帽蓋，等候15-40s，記錄電流表讀數(shù)N1、N2、N3間隔時間為5-10s； 蓋上帽蓋，等候10-20s，記錄電流表讀數(shù)N02。,3太陽漫射輻射Sd的觀測 （1）正確安裝儀器，確保天空輻射表水平； （2）觀測前記錄天氣狀況； （3）測定前使用遮光板； （4）讀數(shù)： 不打開帽蓋，記錄電流表讀數(shù)N01； 打開帽蓋，等候15-40s，記錄電流表讀數(shù)N1、N2、N3間隔時間為5-10s； 蓋上帽蓋，等候10-20s，記錄電流表讀數(shù)N02。,4地面反射輻射Sr的觀測 （1）正確安裝儀器； （2）觀測前記錄天氣狀況； （3）測定前反轉(zhuǎn)天空輻射表正對準地面，一般離地面1.2m； （4）讀數(shù)： 不打開帽蓋，記錄電流表讀數(shù)N01； 打開帽蓋，等候15-40s，記錄電流表讀數(shù)N1、N2、N3間隔時間為5-10s； 蓋上帽蓋，等候10-20s，記錄電流表讀數(shù)N02。,（三）結(jié)果計算,1太陽直接輻射數(shù)據(jù)整理計算 （1）太陽直接輻射通量的計算 計算零點平均值N0(N01+N02)/2，并計算訂正后的值； 計算3次觀測平均值，并查出訂正值N； 計算訂正后的觀測值N； 計算太陽直接輻射通量S=N。 注：為換算因子，分為2種情形：1(直)； 2(直)。,（2）水平面上太陽直接輻射（Sb）通量的計算 查出當?shù)氐木暥?、太陽傾角、當?shù)亟?jīng)度； 查算時角：1）地方時=北京時+（當?shù)亟?jīng)度-120）4分/1。2）真太陽時=地方時+時差。3）由真太陽時查出時角； 計算sinh=sinsin+coscoscos； 計算各時點水平面上太陽直接輻射通量Sb=S*sinh。 （3）大氣透明系數(shù)P的計算 計算大氣質(zhì)量m=1/sinh； 大氣透明系數(shù)P=(S/S0)(1/m)。,2太陽總輻射通量St數(shù)據(jù)整理計算 （1）太陽總輻射通量St的計算 計算零點平均值N0(N01+N02)/2 ，并計算訂正后的值； 計算3次觀測平均值，并查出訂正值N； 計算訂正后的觀測值N； 計算太陽總輻射通量St=N。 注：為換算因子，分為2種情形：1(天)；2(天)。,（2）輻射日總量的計算(只針對觀測間隔期為1小時的情形) 查當?shù)氐木暥?、當天的太陽傾角； 計算當天日出日落的余弦值：cos0=-tantan。 查出，若為鈍角時，取其補角，并在日照常用表中查出日出日落的真太陽時，并換算成北京時； 計算輻射日總量 St=(St1/2)(t1-t0)+30(St1+Stn)+60(St2+St3+ +S t(n-1) )+(Stn/2)(t00-tn) St為輻射日總量通量，單位：w/m2；t0為日出北京時，t00為日落北京時，單位：分；t1,t2, ，tn是測定時間，單位：分；St1,St2, ，Stn為每小時觀測所得的總輻射通量密度，單位：w/m2。,3太陽漫射輻射通量Sd的計算 計算零點平均值N0(N01+N02)/2 ，并計算訂正后的值； 計算3次觀測平均值，并查出訂正值N； 計算訂正后的觀測值N； 計算太陽漫射輻射通量Sd=N。 注：為換算因子，分為2種情形：1(天)；2(天)。,4地面反射輻射Sr的計算 （1）地面反射輻射Sr的計算 計算零點平均值N0(N01+N02)/2 ，并計算訂正后的值； 計算3次觀測平均值，并查出訂正值N； 計算訂正后的觀測值N； 計算地面反射輻射通量Sr=N。 注：為換算因子，分為2種情形：1(天)；2(天)。 （2）地面反射率r的計算 r=(Sr/St)100%。,三、日照時數(shù)的觀測與日照率的計算,1配制藥液與日照紙的涂抹 （1）赤血鹽g：水ml=1:10； （2）檸檬酸鐵銨g：水ml=3:10； （3）二者等量混勻后，均勻涂抹于日照紙上，陰暗處晾干； 2把日照紙正確安裝于暗筒式日照計中，10時箭頭對準筒口白線， 14時線對準筒底白線 ； 3調(diào)好當?shù)鼐暥龋⒅糜谝巴?，高頭對準正北方向； 4觀測結(jié)束后，取出日照紙。 5統(tǒng)計日照時數(shù)。 6計算日照率 日照率=(實際日照時數(shù)/晝長)100%,日照紙,暗筒式日照計,本實驗報告寫作要求,（1）寫清楚實驗目的及各指標的測定步驟。 （2）分組實際測定當?shù)啬橙漳硞€時間點的太陽直接輻射S、總輻射