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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，正极与正极相接，负极与负极相接。测定前要对
2、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： 不打开帽盖，记录电流表读数N01； 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； 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，确保天空辐射表水平； （2）观测前记录天气状况； （3）读数：不打开帽盖，记录电流表读数N01； 打开帽盖
3、，等候15-40s，记录电流表读数N1、N2、N3间隔时间为5-10s； 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： 不打开帽盖，记录电流表读数N01； 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； 盖上帽盖，等候10-20s，记录电流表读数N02。,4地面反射辐射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： 不打开帽盖，记录电
4、流表读数N01； 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； 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 计算零点平均值N0(N01+N02)/2，并计算订正后的值； 计算3次观测平均值，并查出订正值N； 计算订正后的观测值N； 计算太阳直接辐射通量S=N。 注：为换算因子，分为2种情形：1(直)； 2(直)。,（2）水平面上太阳直接辐射（Sb）通量的计算 查出当地的纬度、太阳倾角、当地经度； 查算时角：1）地方时=北京时+（当地经度-120）4分/1。2）真太阳时=地方时+
5、时差。3）由真太阳时查出时角； 计算sinh=sinsin+coscoscos； 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 计算大气质量m=1/sinh； 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）太阳总辐射通量St的计算 计算零点平均值N0(N01+N02)/2 ，并计算订正后的值； 计算3次观测平均值，并查出订正值N； 计算订正后的观测值N； 计算太阳总辐射通量St=N。 注：为换算因子，分为2种情形：1(天)；2(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) 查当地的纬度、当天的太阳倾角
6、； 计算当天日出日落的余弦值：cos0=-tantan。 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； 计算辐射日总量 St=(St1/2)(t1-t0)+30(St1+Stn)+60(St2+St3+ +S t(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 计算零点平均值N0(N01+N02)/2 ，并计算订正后的值；
7、计算3次观测平均值，并查出订正值N； 计算订正后的观测值N； 计算太阳漫射辐射通量Sd=N。 注：为换算因子，分为2种情形：1(天)；2(天)。,4地面反射辐射Sr的计算 （1）地面反射辐射Sr的计算 计算零点平均值N0(N01+N02)/2 ，并计算订正后的值； 计算3次观测平均值，并查出订正值N； 计算订正后的观测值N； 计算地面反射辐射通量Sr=N。 注：为换算因子，分为2种情形：1(天)；2(天)。 （2）地面反射率r的计算 r=(Sr/St)100%。,三、日照时数的观测与日照率的计算,1配制药液与日照纸的涂抹 （1）赤血盐g：水ml=1:10； （2）柠檬酸铁铵g：水ml=3:10
8、； （3）二者等量混匀后，均匀涂抹于日照纸上，阴暗处晾干； 2把日照纸正确安装于暗筒式日照计中，10时箭头对准筒口白线， 14时线对准筒底白线 ； 3调好当地纬度，并置于野外，高头对准正北方向； 4观测结束后，取出日照纸。 5统计日照时数。 6计算日照率 日照率=(实际日照时数/昼长)100%,日照纸,暗筒式日照计,本实验报告写作要求,（1）写清楚实验目的及各指标的测定步骤。 （2）分组实际测定当地某日某个时间点的太阳直接辐射S、总辐射St、漫射辐射Sd、地面反射辐射Sr；计算各指标值（S、St、Sd、Sr、Sb、P、r）。 （3）计算给定材料各项数值（表中空格）。 （4）计算给定材料辐射日总量St。 （5）作折线图（时间为横坐标、St为纵标），并分析St随时间的变化特征。,