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聚焦式日照计
2016-06-13 19:12   审核人:

聚焦式日照计

又称坎贝尔-斯托克斯日照计,是利用玻璃球聚焦原理而设计的测定实际日照时数的仪器。

中文名

聚焦式日照计

外文名

Campbell-stokessunshine recorder

相关术语

日照计

学科分支

大气科学 大气探测

构造原理

仪器由固定在弧型支架两端的实心玻璃球、金属槽(安装自记纸用)、纬度刻度尺和底座等构成(见图1)。其中实心球玻璃球支持在弧架两端支架上,整个弧架可以转动,以对准纬度。以玻璃球同心的金属槽,则是用以安放日照纸的,其半径恰好等于玻璃球的焦距。 

 

1 聚焦式日照计结构简图

测量原理

聚焦式日照计是利用太阳光经玻璃球聚焦后烧灼日照纸(卡片)留下的焦痕,来记录日照时数的。因地球公转,一年中每天同一时间的太阳高度角不相同,玻璃球的焦点位置也在移动,因此在仪器的球形截断面上设置有相互重叠的三副槽构,以便在装入日照纸后能适用于一年中不同的季节(见图2)。

下槽安放夏季日照纸(长弧形),凸边向上,从416—831日适用中槽安放春、秋季日照纸(直线型),从31—415,91—1015日适用;上槽安放冬季日照纸(短弧型),凹边向上,从1016日至次年2月底适用(图3)。放纸时,12时的时间线应该与槽内中线对齐。

 

 

仪器使用

聚焦式日照计安置的地方,要求与暗筒式日照计相同。如仪器安置正确,在晴朗无云的日子里,焦痕应该与日照纸中间的横线完全平行,两端呈尖形,距12时线一样长,否则应检查仪器的安装情况。

聚焦式日照计同样在每天日落后换纸。换纸时应使上午线位于西边,12时线对准金属槽中央的白线,并用穿针将纸固定。高纬度地区日照过长时极地型日照计,一天应换两次纸,分别在中午与午夜进行。

记录处理:应注意纸型与季节是否匹配,是否插在相应的那一道沟内。换下纸后,根据换下的日照纸上的焦痕(不论烧灼程度如何,只要看得出是焦痕就算),计算逐时和全日的日照时数。次日应由白天值班员进行复校。每月至少检查一次安置的方位、水平、纬度等是否正确。

误差来源

聚焦式日照计的误差主要由日照纸卡的温度和湿度特性及过烧效应产生的。特别是在少云的情况下,在中、高纬度地区常常由于露或霜影响早晨的日照值。

仪器维护

平时应注意保持玻璃球的清洁,如有灰尘可用鹿皮或软布擦去,但绝不能用粗布或麻布擦拭,以免磨损玻璃球。如果玻璃球上蒙有霜或雾或雾凇等凝结物时,应在日出前用软布蘸酒精擦除。遇有降水时,应加上防雨罩保护,但在降水稀疏且有日照时,应及时去掉防雨罩。

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