气象学实验辐射与日照

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1、气象学实验实验一太阳辐射和日照时数的观测一、内容1.太阳直接辐射（S）通量。2.总辐射（St）通量。3.漫射辐射（Sd）通量。4.地面反射（Sr）通量。5.计算：（1）水平面上太阳直接辐射（Sb）通量。（2）地面反射率r。（3）大气透明系数P。6.一天中日照时数的观测并计算日照百分率。二、太阳辐射与地面反射的观测和记录整理（一）仪器1．辐射电流表：与其它仪器配合使用。有“+”、“1”、“2”三个接线柱。“1”为负极，辐射较弱时使用；“2”为负极，辐射较强时使用。2．太阳直接辐射表：只能测太阳直接辐射，与辐射电流表配合使用，

2、正极与正极相接，负极与负极相接。测定前要对准光线。3．天空辐射表：可测太阳总辐射、漫射辐射、地面反射。与辐射电流表配合使用，正极与正极相接，负极与负极相接。辐射电流表直接辐射表天空辐射表（二）测定步骤1．太阳直接辐射S的观测（1）正确安装仪器；（2）观测前记录天气状况；（3）测定前对准光线；（4）读数：①不打开帽盖，记录电流表读数N01；②打开帽盖，等候15-40s，记录电流表读数N1、N2、N3间隔时间为5-10s；③盖上帽盖，等候10-20s，记录电流表读数N02。2．太阳总辐射St的观测（1）正确安装仪器，确保天空辐射

3、表水平；（2）观测前记录天气状况；（3）读数：①不打开帽盖，记录电流表读数N01；②打开帽盖，等候15-40s，记录电流表读数N1、N2、N3间隔时间为5-10s；③盖上帽盖，等候10-20s，记录电流表读数N02。3．太阳漫射辐射Sd的观测（1）正确安装仪器，确保天空辐射表水平；（2）观测前记录天气状况；（3）测定前使用遮光板；（4）读数：①不打开帽盖，记录电流表读数N01；②打开帽盖，等候15-40s，记录电流表读数N1、N2、N3间隔时间为5-10s；③盖上帽盖，等候10-20s，记录电流表读数N02。4．地面反射辐射

4、Sr的观测（1）正确安装仪器；（2）观测前记录天气状况；（3）测定前反转天空辐射表正对准地面，一般离地面1.2m；（4）读数：①不打开帽盖，记录电流表读数N01；②打开帽盖，等候15-40s，记录电流表读数N1、N2、N3间隔时间为5-10s；③盖上帽盖，等候10-20s，记录电流表读数N02。（三）结果计算1．太阳直接辐射数据整理计算（1）太阳直接辐射通量的计算①计算零点平均值N0＝(N01+N02)/2，并计算订正后的值；②计算3次观测平均值，并查出订正值ΔN；③计算订正后的观测值N；④计算太阳直接辐射通量S=N×α。注

5、：α为换算因子，分为2种情形：α1(直)；α2(直)。（2）水平面上太阳直接辐射（Sb）通量的计算①查出当地的纬度φ、太阳倾角δ、当地经度；②查算时角ω：1）地方时=北京时+（当地经度-120°）×4分/1°。2）真太阳时=地方时+时差。3）由真太阳时查出时角ω；③计算sinh=sinφsinδ+cosφcosδcosω；④计算各时点水平面上太阳直接辐射通量Sb=S*sinh。（3）大气透明系数P的计算①计算大气质量m=1/sinh；②大气透明系数P=(S/S0)^(1/m)。2．太阳总辐射通量St数据整理计算（1）太阳总辐

6、射通量St的计算①计算零点平均值N0＝(N01+N02)/2，并计算订正后的值；②计算3次观测平均值，并查出订正值ΔN；③计算订正后的观测值N；④计算太阳总辐射通量St=N×α。注：α为换算因子，分为2种情形：α1(天)；α2(天)。（2）辐射日总量的计算(只针对观测间隔期为1小时的情形)①查当地的纬度φ、当天的太阳倾角δ；②计算当天日出日落的余弦值：cosω0=-tanφtanδ。③查出，若为钝角时，取其补角，并在日照常用表中查出日出日落的真太阳时，并换算成北京时；④计算辐射日总量∑St=(St1/2)(t1-t0)+30

7、(St1+Stn)+60(St2+St3+……+St(n-1))+(Stn/2)(t00-tn)∑St为辐射日总量通量，单位：w/m2；t0为日出北京时，t00为日落北京时，单位：分；t1,t2,……，tn是测定时间，单位：分；St1,St2,……，Stn为每小时观测所得的总辐射通量密度，单位：w/m2。3．太阳漫射辐射通量Sd的计算①计算零点平均值N0＝(N01+N02)/2，并计算订正后的值；②计算3次观测平均值，并查出订正值ΔN；③计算订正后的观测值N；④计算太阳漫射辐射通量Sd=N×α。注：α为换算因子，分为2种情形

8、：α1(天)；α2(天)。4．地面反射辐射Sr的计算（1）地面反射辐射Sr的计算①计算零点平均值N0＝(N01+N02)/2，并计算订正后的值；②计算3次观测平均值，并查出订正值ΔN；③计算订正后的观测值N；④计算地面反射辐射通量Sr=N×α。注：α为换算因子，分为2种情形：α1(天)；α