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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。测定前要对准光线。3天空辐射表：可
2、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，等候15-40s，记录电流表读数N1、N2、N
3、3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，记录电流表读数N01；打开帽盖，等候15-40s，记录电流表读数N1、N2、N3
4、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+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
5、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；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，
6、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；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
7、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；（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。,
