辐射和日照时数的观测

《辐射和日照时数的观测》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第五章辐射和日照时数的观测一辐射的基本物理量二气象辐射的测量项目三测量原理四仪器和辐射基准五热电型辐射表原理六日照时数的测量1测量辐射的意义l研究地球大气系统能量的转换及其时间空间分布的变化l分析大气成分气溶胶，臭氧等的特性和分布l满足其他学科对辐射的需要l研究放射，出射，净辐射的分布和变化l卫星辐射测量和算法的检验2辐射测量中主要项目l短波辐射：太阳中能量99.9%0.17_0.4um,97%0.29—0.3um,最大0.475青绿光短波辐射l长波辐射：地球表面，大气中气体，气溶胶，云放射的辐射就是长波辐射（地球辐射）l全辐射：短波辐射和长波辐射的和对于紫外光，分为

2、三个子区：UV-A:0.315-0.400微米UV-B:0.280-0.315微米UV-C:0.100-0.280微米3辐射的基本量和观测项目A描述辐射场的基本量l辐射能（Ｑ）　　　　　辐射传递的能量　　Ｊl辐射通量（Φ）　　　　单位时间传递的辐射能　Ｗl辐射强度（Ｉ）　　　　点辐射源(l>>10d)在包含该方向的单位立体角所发出的的辐　　　　　　　　　　　　　射通量　w.Sr-1立体角l辐射能流率（M/F）　　　　单位时间单位面积通过的辐射能（辐射通量密度）辐照度（Ｅ）　　　　　　入射到某接收面上的辐射通量密度辐射出射度（M）　　　某放射面发射的辐射通量密度w/m2

3、　　　２πl辐射率辐射亮度（Ｌ）　　通过垂直于给定方向上单位面积单位立体角内的辐射通量l曝辐射量（Ｈ）　　　　　一段时间辐照度的总量（辐射总量）光谱辐射通量辐射源在λ+△λ波长间隔内发出的辐射功率，称为在波长λ处的光谱辐射功率（或单色辐射功率）--------光谱辐射强度，出射度，亮度，照度光子辐射量单位时间间隔内传输的光子数,(发送或接收).--------光子强度，光子亮度，光子出射度，光子亮度光度量辐射测量的项目Ａ　短波辐射测量l太阳短波辐射通量　太阳直接辐射S：垂直于太阳入射光的辐射通量、l水平面太阳直接辐射Ｓ＇S’=Ssinh=Scosz(h太阳高度角）l散

4、射辐射通量（Ｄ）：太阳辐射经过大气和云的散射，以短波形式到达地面的辐射通量l总辐射（Ｑ）：太阳直接辐射Ｓ’和天空散射辐射D到达天空水平面的总量----短波辐照度l短波反射辐射（Ｒｋ）：总辐射到达地面后被下垫面（地表）向上反射的那部分短波辐射分量。下垫面的反射率Ak=Rk/QB地球长波辐射通量l大气长波辐射通量L↓（大气逆辐射）：L↓=εaσΤa4大气比辐射率，斯蒂芬波尔兹曼常数，大气温度l地表长波辐射通量L↑L↑=εsσΤs4地表比辐射率，斯蒂芬波尔兹曼常数，地表温度l全辐射短波辐射和长波堵塞之和，全辐射。0.3-3，-100C净辐射（辐射平衡）向下的短波辐射，长波辐

5、射之和与向上的短波辐射，长波辐射之和的差值测量原理仪器，及辐射基准一原理测定辐射能是利用辐射产生的热，电，和化学效应来进行。仪器一般利用热效应，感应器用黑体。常见方法：直接测温度法，补偿法直接测温度法：感应器吸收辐射，温度上升，同时向周围环境传递热量。被测辐照度与感应器同支架间的温差成正比，测得该温差可定出辐照度补偿法：用两个面积相等吸收率完全相同的感应器，一个有被测辐射加热到平衡状态，另一个同时使用电流加热到同一温度。显然两者单位时间内获得的热量相同，由下式可算出待测辐照度二气象学辐射仪器辐射观测影响的主要因素（一)通风方式1强迫通风方式：白克曼—维特莱经辐射表以交

6、流吹风机在上下辐射感应面上，同等的吹过8.94m/s的固定气流，这样既减少了自然风的影响，又减少了感应面上水汽和水滴沉积物的蒸发冷却和灰尘沉积产生的噪音信号。注意事项：当风速大于5m/s以及自然风与人工风相反时，会产生误差；因上下感应面是暴露的，下雨时不能使用。2防风罩式：将上下感应面用能透过短唱波辐射的聚乙烯薄膜罩起来，内充氮气或干空气保持完好的半球形状3防风通风式：既有聚乙烯薄膜防风罩，又采用送风方式，防止霜雾凝结（二）辐射观测指标辐射表在台站的架设热电型辐射表的原理日照的测量日照时数：地面上受太阳照射的时数，以直接太阳时为单位，取一位小数。日照的标准仪器——直接

7、日射表日照阈值——120W/m2，新设计的日照阈值控制在正负20%的偏差范围内。可照时数：又叫天文可照时数，是指在无任何遮蔽的条件下，太阳中心从某地东方地平线到进入西方地平线，其光线照射到地面所经历的时间。实照时数：指由于地物和云雾等遮蔽，某站实际受到太阳照射的时间。光照时间：光照时间＝可照时数＋曙暮光时间日照百分率：实际/可照二测量仪器聚焦式或称康培司托克式日照计：它利用日光焦点在自记纸上然出焦迹来记录；暗筒式或称乔唐式日照计：它利用日光在日照纸上留下感光迹线作记录；Foster日照转换器：利用日光使一对硒光电池产生不平衡信号触发记录器记录；Mar