Актинометрические измерения

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

К УЧЕБНОЙ ПРАКТИКЕ

ПО МЕТОДАМ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ

ЧАСТЬ 2

АКТИНОМЕТРИЧЕСКИЕ И ТЕПЛОБАЛАНСОВЫЕ

НАБЛЮДЕНИЯ

ОГЛАВЛЕНИЕ

Предисловие.................................................................................... 3

1. Производство актинометрических наблюдений........................ 3

1.1. Организация срочных наблюдений............................. 3

1.2. Перевод среднего солнечного времени в декретное.. 4

1.3. Вычисление высот и синусов высот солнца............... 5

1.4. Установка приборов на площадке............................... 7

1.5. Производство основных наблюдений........................ 8

1.6. Производство вспомогательных наблюдений............ 9

1.7. Запись наблюдений...................................................... 10

1.8. Обработка материалов наблюдений............................ 11

1.9. Контроль материалов наблюдений.............................. 12

Приложения.................................................................................... 14

Список литературы......................................................................... 21

2. Теплобалансовые (градиентные) наблюдения........................... 22

2.1. Общие положения........................................................ 22

2.2. Организация наблюдений............................................ 23

2.3. Производство наблюдений и их запись...................... 24

2.4. Обработка материалов наблюдений............................ 25

2.5. Контроль полученного материала............................... 26

Приложения.................................................................................... 27

Список литературы......................................................................... 30

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

III

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

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).

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16

В соцсетях