第九章第九章 辐射和日照时数辐射和日照时数的观测的观测9.1 9.1 辐射的基本知识辐射的基本知识9.2 9.2 辐射的观测仪器及原理辐射的观测仪器及原理9.3 9.3 日照时数的观测日照时数的观测9.19.1 辐射基本知识辐射基本知识辐射：辐射： 是以电磁波形式传递能量的一种方式，太阳辐射是地球是以电磁波形式传递能量的一种方式，太阳辐射是地球表面获得热量的主要源泉，也是地球表面与大气交换热表面获得热量的主要源泉，也是地球表面与大气交换热量的一种形式。按辐射来源把辐射量分为太阳辐射和地量的一种形式。按辐射来源把辐射量分为太阳辐射和地球辐射。球辐射。太阳辐射：太阳辐射： 太阳表面温度约太阳表面温度约6000K6000K，99.9%99.9%的能量集中在的能量集中在0.20.2- -1010微米微米波段，波段，9797集中在集中在0.29-3.00.29-3.0微米波段内，微米波段内，称为短波辐射。称为短波辐射。地球辐射：地球辐射： 地球表面和大气的温度一般在地球表面和大气的温度一般在200200300K300K左右，地球表左右，地球表面、大气、气溶胶和云层发射的长波辐射，波长范围为面、大气、气溶胶和云层发射的长波辐射，波长范围为3.03.0100100微米。微米。9.19.1 辐射基本知识辐射基本知识直接辐射：直接辐射： 垂直太阳入射光的直接辐射垂直太阳入射光的直接辐射 S S 太阳直接投射到地面上的辐射，记为太阳直接投射到地面上的辐射，记为S SL L。散射辐射：散射辐射： 太阳辐射经过大气散射或云的反射，以短波形式到达地太阳辐射经过大气散射或云的反射，以短波形式到达地面的那部分辐射量，记为面的那部分辐射量，记为E Ed d。总辐射：总辐射： 太阳直接辐射和天空散射辐射到达水平面上的总量，表太阳直接辐射和天空散射辐射到达水平面上的总量，表示为示为E Eg g=S=SL LE Ed d。短波反射辐射：短波反射辐射： 总辐射到达地面后被下垫面向上反射的那部分短波辐射，总辐射到达地面后被下垫面向上反射的那部分短波辐射，记为记为E Er r。9.19.1 辐射基本知识辐射基本知识地球长波辐射：地球长波辐射：（1 1）大气长波辐射：大气长波辐射：大气以长波形式向下发射的那大气以长波形式向下发射的那部分辐射或称大气逆辐射部分辐射或称大气逆辐射, ,记为记为E EL L。（2 2）地面长波辐射：地面长波辐射：地球表面以长波形式向上发射地球表面以长波形式向上发射的辐射（包括地面长波反射辐射），记为的辐射（包括地面长波反射辐射），记为E EL L。全辐射：全辐射： 短波辐射与长波辐射之和，波长范围短波辐射与长波辐射之和，波长范围0.29-1000.29-100微米。微米。净全辐射（辐射平衡）：净全辐射（辐射平衡）： 太阳与大气太阳与大气向下发射全辐射和地面向上发射的全辐向下发射全辐射和地面向上发射的全辐射之差值，射之差值，记为记为E E 。9.19.1 辐射基本知识辐射基本知识净全波辐射：净全波辐射：E E =E=Eg g +E +EL L -E -Er r -E -EL L净短波辐射：净短波辐射：E Eg g =E=Eg g -E -Er r净长波辐射：净长波辐射：E El l =E=EL L -E -EL L9.19.1 辐射基本知识辐射基本知识9.19.1 辐射基本知识辐射基本知识辐射测量单位：辐射测量单位：（1 1）辐照度辐照度E E：在单位时间内，投射到单位面积上的辐射在单位时间内，投射到单位面积上的辐射能，即观测到的瞬时值。单位为瓦能，即观测到的瞬时值。单位为瓦米米-2-2 （WmWm-2-2），），取整数。取整数。 （2 2）曝辐量曝辐量H H：指一段时间（如一天）辐照度的总量或称指一段时间（如一天）辐照度的总量或称累计量。单位为兆焦耳累计量。单位为兆焦耳米米-2-2（MJmMJm-2-2），取两位小数，），取两位小数，1MJ=101MJ=106 6J=10J=106 6WsWs。 9.19.1 辐射基本知识辐射基本知识辐射传感器：辐射传感器：组成：组成：为热电型，传感器由感应面与热电堆组成。为热电型，传感器由感应面与热电堆组成。感应面：薄金属片，涂上吸收率高、光谱响应好的无感应面：薄金属片，涂上吸收率高、光谱响应好的无光黑漆。光黑漆。热电堆：紧贴感应面下部，与感应面保持绝缘；工作热电堆：紧贴感应面下部，与感应面保持绝缘；工作端位于感应面下部，参考端（冷端）位于隐蔽处。端位于感应面下部，参考端（冷端）位于隐蔽处。原理：原理：当辐射表对准辐射源当辐射表对准辐射源( (如太阳如太阳) )，感应面黑体吸收，感应面黑体吸收辐射能而增热时，使下部的热电堆点两端形成温度差，辐射能而增热时，使下部的热电堆点两端形成温度差，热电堆产生电动势。当辐照度热电堆产生电动势。当辐照度E E越强，热电堆两端的温越强，热电堆两端的温差就越大，输出的电动势差就越大，输出的电动势V V也就越大。也就越大。 （K为灵敏度）为灵敏度） 若已知若已知K K，测量辐射表输出电压大小，就可确定辐照度的，测量辐射表输出电压大小，就可确定辐照度的强弱。强弱。 9.19.1 辐射基本知识辐射基本知识辐射测量基准：辐射测量基准：由于不同类型的传感器可靠性、准确度、精确度有很大由于不同类型的传感器可靠性、准确度、精确度有很大差异；对单个传感器来说准确度和精确度在使用中和使差异；对单个传感器来说准确度和精确度在使用中和使用前也应由实验人员确定，因此用前也应由实验人员确定，因此需要建立基准仪器。需要建立基准仪器。19051905年的埃斯屈朗标尺。年的埃斯屈朗标尺。19131913年的史密森标尺。年的史密森标尺。19561956年的国际直接日射表标尺（年的国际直接日射表标尺（IPSIPS）。）。世界辐射测量基准世界辐射测量基准(WRR)(WRR)（19791979年由世界气象组织采纳，年由世界气象组织采纳，19801980年年7 7月月1 1日启用）。日启用）。我国规定从我国规定从19811981年年1 1月月1 1日开始使用日开始使用WRRWRR。9.19.1 辐射基本知识辐射基本知识辐射的观测：辐射的观测：一级站：一级站：进行散射辐射、直接辐射、总辐射、净全辐射、进行散射辐射、直接辐射、总辐射、净全辐射、反射反射辐射的观测辐射的观测二级站：二级站：进行总辐射、净全辐射的观测进行总辐射、净全辐射的观测三级站：三级站：只进行总辐射的观测只进行总辐射的观测9.19.1 辐射基本知识辐射基本知识辐射观测的意义？辐射观测的意义？研究地球研究地球- -大气系统中的能量转换及其随时间大气系统中的能量转换及其随时间和空间的变化；和空间的变化；分析大气成分中诸如气溶胶、水汽、臭氧等的分析大气成分中诸如气溶胶、水汽、臭氧等的特性和分布；特性和分布；研究入射、出射和净辐射的分布和变化；研究入射、出射和净辐射的分布和变化；满足生物学、医学、农业、建筑业和工业对辐满足生物学、医学、农业、建筑业和工业对辐射的需要。射的需要。9.29.2 辐射的观测仪器及原理辐射的观测仪器及原理 1.1.直接辐射的测定直接辐射的测定 2.2.总辐射的测定总辐射的测定 3.3.散射辐射的测定散射辐射的测定 4.4.反辐射的测定反辐射的测定 5.5.净全辐射的测定净全辐射的测定 6.6.长波辐射的观测长波辐射的观测 7.7.辐射自动观测仪辐射自动观测仪9.29.2 辐射的观测仪器及原理辐射的观测仪器及原理直接辐射的测定直接辐射的测定定义：定义： 测量垂直太阳表面测量垂直太阳表面( (视角约视角约0.5)0.5)的辐射和太阳周围的辐射和太阳周围（半（半径不大于径不大于2.52.5）很窄的环形天空的散射辐射很窄的环形天空的散射辐射（即环日辐（即环日辐射）之和，射）之和，称为太阳直接辐射。称为太阳直接辐射。测量仪器：测量仪器： 采用太阳直接辐射表采用太阳直接辐射表( (简称直接辐射表或直射表简称直接辐射表或直射表) )测量，测量，又分为：又分为：绝对日射表：可直接得到以绝对日射表：可直接得到以W/mW/m2 2为单位的日射强度值。为单位的日射强度值。相对日射表：需通过换算系数将所测得电参量换算成日射强度值，相对日射表：需通过换算系数将所测得电参量换算成日射强度值， 一般要与绝对日射表比较、检定，才能给出具体值。一般要与绝对日射表比较、检定，才能给出具体值。9.29.2 辐射的观测仪器及原理辐射的观测仪器及原理气象站用直接辐射表：气象站用直接辐射表： （1 1）结构：）结构：进光筒：一金属圆筒，筒口有进光筒：一金属圆筒，筒口有石英玻璃。为对准太阳，进光石英玻璃。为对准太阳，进光孔两端分别固定两个金属圆环。孔两端分别固定两个金属圆环。感应件：由感应面和热电堆组感应件：由感应面和热电堆组成，安装在光筒的后面。成，安装在光筒的后面。跟踪架：是支撑进光筒使之自跟踪架：是支撑进光筒使之自动准确的跟踪太阳的装置。动准确的跟踪太阳的装置。附件：包括底座、水准器、调附件：包括底座、水准器、调整螺旋、进光筒帽盖、外罩等。整螺旋、进光筒帽盖、外罩等。9.29.2 辐射的观测仪器及原理辐射的观测仪器及原理 （2 2）使用与维护：）使用与维护：每天工作开始时，应检查进光筒石英玻每天工作开始时，应检查进光筒石英玻璃窗是否清洁，如有灰尘、水汽凝结物璃窗是否清洁，如有灰尘、水汽凝结物应及时用软布擦净。应及时用软布擦净。跟踪架要精心使用，切勿碰动进光筒位跟踪架要精心使用，切勿碰动进光筒位置，每天上下午至少各检查一次仪器跟置，每天上下午至少各检查一次仪器跟踪状况踪状况( (对光点对光点) )，遇特殊天气要经常检，遇特殊天气要经常检查。查。9.29.2 辐射的观测仪器及原理辐射的观测仪器及原理 （2 2）使用与维护：）使用与维护：如有较大的降水、雷暴等恶劣天气不能观测时，如有较大的降水、雷暴等恶劣天气不能观测时，要及时加罩，并关上电源。要及时加罩，并关上电源。转动进光筒对准太阳，一定按操作规程进行，转动进光筒对准太阳，一定按操作规程进行，绝不能用力太大，否则容易损坏电机。绝不能用力太大，否则容易损坏电机。直接辐射表每月检查，除检查感应面、进光筒直接辐射表每月检查，除检查感应面、进光筒内是否进水、接线柱和导线的连接状况外，重内是否进水、接线柱和导线的连接状况外，重点应检查仪器安装与跟踪太阳是否正确。点应检查仪器安装与跟踪太阳是否正确。9.29.2 辐射的观测仪器及原理辐射的观测仪器及原理总辐射的测定总辐射的测定测量仪器：测量仪器：使用总辐射表测定，包括水平面上的太阳辐射、使用总辐射表测定，包括水平面上的太阳辐射、天空向下的散射辐射。天空向下的散射辐射。感应部分：是热电堆，分黑白型和全黑型。黑感应部分：是热电堆，分黑白型和全黑型。黑白型冷接点位于白色涂料之下，全黑型的冷接白型冷接点位于白色涂料之下，全黑型的冷接点藏在仪器体内。点藏在仪器体内。测量原理：测量原理： 感应面由黑白相间的金属片构成的，利用黑片感应面由黑白相间的金属片构成的，利用黑片和白片吸收率有较大的差别，然后测定黑片与和白片吸收率有较大的差别，然后测定黑片与白片之间的温差，再换算成辐射强度。白片之间的温差，再换算成辐射强度。9.29.2 辐射的观测仪器及原理辐射的观测仪器及原理气象站用总辐射表：气象站用总辐射表：（1 1）结构）结构感应件：由涂黑感应面（圆形感应件：由涂黑感应面（圆形或方形）和热电堆组成（康铜或方形）和热电堆组成（康铜和康铜镀铜）。和康铜镀铜）。玻璃罩：半球形双层石英玻璃，玻璃罩：半球形双层石英玻璃，既防风又能透过短波辐射。既防风又能透过短波辐射。附件：机体、干燥器、白色挡附件：机体、干燥器、白色挡板、底座、水准器、接线柱、板、底座、水准器、接线柱、金属盖、调整螺旋等。金属盖、调整螺旋等。9.29.2 辐射的观测仪器及原理辐射的观测仪器及原理（2 2）安装）安装牢固安装在专用的台柱牢固安装在专用的台柱上。台柱离地面约上。台柱离地面约1.50m1.50m。调整底座上三个螺旋，调整底座上三个螺旋，使总辐射表的感应面处使总辐射表的感应面处于水平状态。于水平状态。 9.29.2 辐射的观测仪器及原理辐射的观测仪器及原理散射辐射的测定散射辐射的测定测量仪器：测量仪器：总辐射中把来自太阳直射部分遮蔽总辐射中把来自太阳直射部分遮蔽后测得的为散射辐射或称天空辐射。后测得的为散射辐射或称天空辐射。散射辐射表：散射辐射表：由总辐射表配上遮光由总辐射表配上遮光环组成。环组成。 遮光环作用：遮光环作用：是保证从日出到日落是保证从日出到日落能连续遮住太阳直接辐射。它由遮能连续遮住太阳直接辐射。它由遮光环圈、标尺、丝杆调整螺旋、支光环圈、标尺、丝杆调整螺旋、支架、底盘等组成。架、底盘等组成。我国采用遮光环我国采用遮光环圈的宽度为圈的宽度为65mm65mm，直径为，直径为400mm400mm。9.29.2 辐射的观测仪器及原理辐射的观测仪器及原理使用与维护：使用与维护：日出前，转动丝杆调整螺旋，将遮光环按当日赤日出前，转动丝杆调整螺旋，将遮光环按当日赤纬调在标尺相应的位置上纬调在标尺相应的位置上( (有时也可几天调整一有时也可几天调整一次次) )，使遮光环全天遮住太阳直射辐射。每日上，使遮光环全天遮住太阳直射辐射。每日上下午巡视一次，检查遮光环阴影是否完全遮住仪下午巡视一次，检查遮光环阴影是否完全遮住仪器的感应面与玻璃罩，否则应及时调整。器的感应面与玻璃罩，否则应及时调整。平时要经常保持遮光环部件的清洁和丝杆的转动平时要经常保持遮光环部件的清洁和丝杆的转动灵活。尤其是风沙过后，要用汽油或酒精将丝杆灵活。尤其是风沙过后，要用汽油或酒精将丝杆擦净。擦净。长时间使用遮光环，当圈环颜色长时间使用遮光环，当圈环颜色( (外白内黑外白内黑) )退色退色或脱落时，应重新上漆。或脱落时，应重新上漆。9.29.2 辐射的观测仪器及原理辐射的观测仪器及原理反射辐射的测定反射辐射的测定测量仪器：测量仪器： 反射辐射表：使总辐射表感反射辐射表：使总辐射表感应面向下，即可测定短波反应面向下，即可测定短波反射辐射。射辐射。安装：安装： 安装反射辐射表时一定要把安装反射辐射表时一定要把仪器上的白色挡板翻过来安仪器上的白色挡板翻过来安装，否则降雨时，雨水将聚装，否则降雨时，雨水将聚在白色挡板上，流入感应元在白色挡板上，流入感应元件，损坏仪器。件，损坏仪器。 9.29.2 辐射的观测仪器及原理辐射的观测仪器及原理净全辐射的测定净全辐射的测定测量仪器：测量仪器： 净全辐射表：净全辐射表：在一定高度水平面在一定高度水平面上，测量来自上下两方面的全辐上，测量来自上下两方面的全辐射差额。射差额。由感应件、薄膜罩、附由感应件、薄膜罩、附件组成。件组成。感应件：感应件：由涂黑感应面与热电堆组成。由涂黑感应面与热电堆组成。薄膜罩：薄膜罩：半球形专用聚乙烯薄膜罩。薄半球形专用聚乙烯薄膜罩。薄膜罩上放置橡皮密封圈，然后用压圈旋膜罩上放置橡皮密封圈，然后用压圈旋紧，使得薄膜罩牢牢固定住。紧，使得薄膜罩牢牢固定住。附件：附件：有表杆、干燥器、底板、上下水有表杆、干燥器、底板、上下水准器与调节螺旋、接线柱和橡皮球等。准器与调节螺旋、接线柱和橡皮球等。 9.29.2 辐射的观测仪器及原理辐射的观测仪器及原理测量原理：测量原理： 热电堆两端与上下两个感应面相贴。由于上下感应面吸收热电堆两端与上下两个感应面相贴。由于上下感应面吸收的辐照度不同，使得热电堆两端产生温度差异，其输出的的辐照度不同，使得热电堆两端产生温度差异，其输出的电动势与涂黑感应面接收的辐照度差值成正比。电动势与涂黑感应面接收的辐照度差值成正比。9.29.2 辐射的观测仪器及原理辐射的观测仪器及原理使用与维护：使用与维护：白天、夜间均要观测。白天、夜间均要观测。一般白天显示正值，夜间一般白天显示正值，夜间为负值。为负值。除每日上下午至少各检查一次仪器状态外，夜间除每日上下午至少各检查一次仪器状态外，夜间还应增加一次检查。每次检查和维护的内容如下：还应增加一次检查。每次检查和维护的内容如下：感应面是否水平。感应面是否水平。薄膜罩是否清洁和呈半球凸起。通常每月更换一薄膜罩是否清洁和呈半球凸起。通常每月更换一次。次。9.29.2 辐射的观测仪器及原理辐射的观测仪器及原理使用与维护：使用与维护：遇有雨、雪、冰雹等天气时，应将上下金属盖盖遇有雨、雪、冰雹等天气时，应将上下金属盖盖上，降水停止后，要及时开启。上，降水停止后，要及时开启。干燥剂失效要及时更换。干燥剂失效要及时更换。注意保持下垫面的自然和完好状态。平时不要乱注意保持下垫面的自然和完好状态。平时不要乱踩草面，降雪时要尽量保持积雪的自然状态。踩草面，降雪时要尽量保持积雪的自然状态。常见的故障是薄膜罩漏水使得感应面潮湿，造成常见的故障是薄膜罩漏水使得感应面潮湿，造成记录出错。因此，气象站要备足薄膜罩与橡皮垫记录出错。因此，气象站要备足薄膜罩与橡皮垫圈及时更换，保持好密封性。圈及时更换，保持好密封性。9.29.2 辐射的观测仪器及原理辐射的观测仪器及原理长波辐射的观测长波辐射的观测测量仪器：测量仪器： 用长波辐射表测量。构造、外观与总辐射表基本相合，由用长波辐射表测量。构造、外观与总辐射表基本相合，由感应件、玻璃罩和附件等组成。感应件、玻璃罩和附件等组成。 不同之处：不同之处：玻璃罩内镀上硅单晶，保证了玻璃罩内镀上硅单晶，保证了3m3m以下的短波以下的短波辐射不能到达感应面。辐射不能到达感应面。 9.29.2 辐射的观测仪器及原理辐射的观测仪器及原理辐射自动观测仪辐射自动观测仪辐射自动观测仪，由辐射表（传感器）与采集器组成。辐射自动观测仪，由辐射表（传感器）与采集器组成。采集器要求每分钟采样一次采集器要求每分钟采样一次( (实际为实际为1 1分钟内均匀采分钟内均匀采6 6次加次加以平均以平均) )。仪器的型式较多，基本结构如图所示。仪器的型式较多，基本结构如图所示。 9.39.3 日照时数的观测日照时数的观测 1.1.基本概念基本概念 2.2.暗筒式（乔唐式）日照计暗筒式（乔唐式）日照计 3.3.聚焦式（康培司托克式）日照计聚焦式（康培司托克式）日照计 4.4.日照传感器日照传感器 9.39.3 日照时数的观测日照时数的观测 基本概念基本概念日照：日照：是指太阳在一地实际照射的时数。是指太阳在一地实际照射的时数。日照时数：日照时数：在一给定时间，太阳直接辐照在一给定时间，太阳直接辐照度达到或超过度达到或超过120120瓦瓦米米-2-2（W Wm m-2-2） 的那的那段时间总和。以小时（段时间总和。以小时（h h）为单位，取一位）为单位，取一位小数。日照时数也称实照时数。小数。日照时数也称实照时数。9.39.3 日照时数的观测日照时数的观测 基本概念基本概念可照时数：可照时数：是指在无任何遮蔽条件下，太阳是指在无任何遮蔽条件下，太阳中心从某地东方地平线到进入西方地平线，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。可照时数其光线照射到地面所经历的时间。可照时数由公式计算，也可从天文年历或气象常用表由公式计算，也可从天文年历或气象常用表查出。查出。日照百分率日照百分率=(=(日照时数日照时数/ /可照时数可照时数)100%)100%，取整数。取整数。观测日照的仪器：观测日照的仪器：暗筒式日照计、聚焦式日暗筒式日照计、聚焦式日照计、太阳直射辐射表等。照计、太阳直射辐射表等。9.39.3 日照时数的观测日照时数的观测暗筒式（乔唐式）日照计暗筒式（乔唐式）日照计仪器构造：仪器构造：由金属圆筒由金属圆筒( (底端密闭，筒口带底端密闭，筒口带盖，两侧各有一进光小孔，筒内盖，两侧各有一进光小孔，筒内附有压纸夹附有压纸夹) )、隔光板、纬度盘、隔光板、纬度盘和支架底座等构成。和支架底座等构成。测量原理：测量原理：暗筒式日照计是利用阳光透过仪暗筒式日照计是利用阳光透过仪器上的小孔射入筒内，使涂有感器上的小孔射入筒内，使涂有感光药剂的日照纸上留下感观痕迹光药剂的日照纸上留下感观痕迹线，来计算日照时数的。线，来计算日照时数的。9.39.3 日照时数的观测日照时数的观测感光迹线的基本特征感光迹线的基本特征1 1、感光迹线为一条余弦曲线的一段（、感光迹线为一条余弦曲线的一段（0 06060）。）。2 2、上午和下午各为一条对称曲线。、上午和下午各为一条对称曲线。注：日照迹线已做处理！注：日照迹线已做处理！涂药方法：涂药方法： 药品及药液配制药品及药液配制药品：赤血盐；枸橼酸铁铵（又名柠檬酸铁铵）。药品：赤血盐；枸橼酸铁铵（又名柠檬酸铁铵）。药液配制：赤血盐、枸橼酸铁铵分别与水的比例一药液配制：赤血盐、枸橼酸铁铵分别与水的比例一般为般为1:101:10和和3:103:10。 涂药的方法和要求涂药的方法和要求混合涂药法：混合涂药法：涂刷日照纸应在暗处或夜间弱灯光涂刷日照纸应在暗处或夜间弱灯光( (最好是红灯光最好是红灯光) )下进行。涂药前，先用脱脂棉把需涂药的日照纸表下进行。涂药前，先用脱脂棉把需涂药的日照纸表面逐张擦净面逐张擦净( (去油脂，使纸吸药均匀去油脂，使纸吸药均匀) )。涂药应薄而均匀。涂好药的日照纸，应在暗处阴干涂药应薄而均匀。涂好药的日照纸，应在暗处阴干后暗藏，严防感光。后暗藏，严防感光。9.39.3 日照时数的观测日照时数的观测记录整理：记录整理：在每天日落后换下的日照纸，应依感光迹线的长短，在每天日落后换下的日照纸，应依感光迹线的长短，在其下描画铅笔线。并按铅笔线计算各时的日照时在其下描画铅笔线。并按铅笔线计算各时的日照时数，以十分法记录，准确到数，以十分法记录，准确到小数一位小数一位。将各时的日。将各时的日照时数照时数相加相加，则为全天的日照时数。，则为全天的日照时数。然后将日照纸放入足量的清水中浸漂然后将日照纸放入足量的清水中浸漂3 35 5分钟拿出分钟拿出（全天无日照的纸也应浸漂）；待阴干后，再复验（全天无日照的纸也应浸漂）；待阴干后，再复验感光迹线与铅笔线是否一致。如感光迹线比铅笔长，感光迹线与铅笔线是否一致。如感光迹线比铅笔长，则因补描上这段铅笔线，并改正原计算的日照时数，则因补描上这段铅笔线，并改正原计算的日照时数，填上日合计。如全天无日照，记填上日合计。如全天无日照，记0.00.0。9.39.3 日照时数的观测日照时数的观测检查与维护检查与维护 每月应检查仪器安装情况，仪器的水平、每月应检查仪器安装情况，仪器的水平、方位、纬度等是否正确，发现问题，及时方位、纬度等是否正确，发现问题，及时纠正。纠正。日出前检查日照计的小孔，有无小虫、尘日出前检查日照计的小孔，有无小虫、尘沙等堵塞或被露、霜等遮住。沙等堵塞或被露、霜等遮住。9.39.3 日照时数的观测日照时数的观测聚焦式（康培司托克式）日照计聚焦式（康培司托克式）日照计仪器构造：仪器构造：由固定在弧型支架两端的实心由固定在弧型支架两端的实心玻璃球、金属槽玻璃球、金属槽( (安装自记纸用安装自记纸用) )、纬度刻度尺和底座等构成。、纬度刻度尺和底座等构成。 测量原理：测量原理：它是利用太阳经玻璃球聚焦后它是利用太阳经玻璃球聚焦后烧灼日照纸烧灼日照纸( (卡片卡片) )留下的焦痕，留下的焦痕，来记录日照时数的。我国高纬来记录日照时数的。我国高纬度地区使用这种仪器。度地区使用这种仪器。 9.39.3 日照时数的观测日照时数的观测日照纸的类型：日照纸的类型： 由于一年中太阳位置的变动，日照计焦痕的位置也将上下由于一年中太阳位置的变动，日照计焦痕的位置也将上下变动。因此自记纸分为三种型式分别安放在金属槽上、中、变动。因此自记纸分为三种型式分别安放在金属槽上、中、下三槽内：下三槽内：下槽安放夏季日照纸（长弧形），凸边向上。从下槽安放夏季日照纸（长弧形），凸边向上。从4 4月月1616日日8 8月月3131日适用。日适用。中槽安放春秋季日照纸（直线形），从中槽安放春秋季日照纸（直线形），从3 3月月1 1日日4 4月月1515日；日；9 9月月1 1日日1010月月1515日适用。日适用。上槽安放冬季日照纸（短弧形），凹边向上。从上槽安放冬季日照纸（短弧形），凹边向上。从1010月月1616日日次年次年2 2月底适用。月底适用。9.39.3 日照时数的观测日照时数的观测误差来源：误差来源：聚焦式日照计记录与日照纸质聚焦式日照计记录与日照纸质量以及天气条件影响甚大。量以及天气条件影响甚大。有的日照纸在太阳或蔽或露的有的日照纸在太阳或蔽或露的多云天气，使日照纸烧灼的焦多云天气，使日照纸烧灼的焦痕往往比实际日照时数偏多。痕往往比实际日照时数偏多。阴雨天日照纸受潮使焦痕显不阴雨天日照纸受潮使焦痕显不出来造成记录偏小。出来造成记录偏小。 9.39.3 日照时数的观测日照时数的观测换纸与检查维护换纸与检查维护日落后换纸，应注意纸型与季节是否匹配，是否插错槽。日落后换纸，应注意纸型与季节是否匹配，是否插错槽。换下纸后，根据纸上的焦痕，夏季短时间的太阳往往使换下纸后，根据纸上的焦痕，夏季短时间的太阳往往使焦痕烧得偏长应扣去，然后计算逐时和全日日照时数。焦痕烧得偏长应扣去，然后计算逐时和全日日照时数。每日检查一次，安装的方位、水平、纬度等是否正确。每日检查一次，安装的方位、水平、纬度等是否正确。如有灰尘可用鹿皮或软布擦去，不能用粗布或麻布擦拭，如有灰尘可用鹿皮或软布擦去，不能用粗布或麻布擦拭，以免磨损玻璃球。以免磨损玻璃球。如果玻璃球上蒙有霜或雾淞等，应在日出前用软布蘸酒如果玻璃球上蒙有霜或雾淞等，应在日出前用软布蘸酒精擦除。精擦除。遇有降水时，应加罩保护，降水停止后即将罩取下。遇有降水时，应加罩保护，降水停止后即将罩取下。9.39.3 日照时数的观测日照时数的观测 4.4.日照传感器日照传感器 直接辐射表观测日照时数直接辐射表观测日照时数（世界气象组织）把太阳直接辐照度S120Wm-2定为日照阈值(算为有日照)。直射表每日自动跟踪太阳输出的信号，自动测量系统把S120Wm-2的时间累加起来，作为每小时的日照时数与每天日照时数，这些数据从采集器中得到。 复习思考题复习思考题1.1.辐射观测主要有哪些项目？有哪些主要仪器？辐射观测主要有哪些项目？有哪些主要仪器？它们的感应原理有何不同？它们的感应原理有何不同？2.2.何为太阳辐射、地球辐射？直接辐射与散射辐何为太阳辐射、地球辐射？直接辐射与散射辐射有何区别射有何区别? ?3.3.什么是日照时数？可照时数？什么是日照时数？可照时数？4.4.试述暗筒式日照计的作用原理。试述暗筒式日照计的作用原理。5.5.试述聚焦式日照计的作用原理。试述聚焦式日照计的作用原理。6.6.试比较暗筒式日照计和聚焦式日照计的优缺点。试比较暗筒式日照计和聚焦式日照计的优缺点。