Bài giảng thiết bị đo thời gian nắng

BÀI THIẾT BỊ ĐO THỜI GIAN NẮNG VÀ BỨC XẠ I Thiết bị đo thời gian nắng Khái niệm * Thuật ngữ “nắng” liên quan với lượng xạ mặt trời, chủ yếu là: + Bức xạ nhìn thấy + Ánh sáng khuyếch tán bầu trời + mây + Một số tượng thời tiết khác * Thời gian nắng tính đến 0.1 đường ghi lúc cường độ trực xạ xạ mặt trời >= 0.1 KW/m2 I Thiết bị đo thời gian nắng Nhật quang kí Campbell-Stokes a Cấu tạo + Bộ phận cảm biến : Là cầu thủy tinh suốt có tiêu cự xấp xỉ 75mm + Bộ phận chuyển đổi tín hiệu - Giá đỡ cầu (2) - Một đế di động (4) - Một đế cố định (5) I Thiết bị đo thời gian nắng Nhật quang kí Campbell-Stokes • Cấu tạo + Bộ phận hiển thị + Giản đồ dùng nhật quang kí: loại (được thay đổi theo mùa) - Giản đồ mùa hè loại giản đồ cong dài; - Giản đồ mùa đông loại giản đồ cong ngắn; - Giản đồ phân điểm loại giản đồ thẳng (sử dụng mùa thu mùa xuân) I Thiết bị đo thời gian nắng Nhật quang kí Campbell-Stokes b Nguyên tắc hoạt động + Dùng nhiệt mặt trời để đốt cháy có ánh sáng mặt trời chiếu qua cầu thủy tinh hội tụ tạo thành vệt cháy giản đồ lắp máng I Thiết bị đo thời gian nắng Nhật quang kí Campbell-Stokes c Trình tự quan trắc + Ta thường thay giản đồ nắng hàng ngày sau Mặt trời lặn + Ở vùng vĩ độ cao - Giản đồ mùa hè dùng từ ngày 12 tháng tới ngày tháng - Giản đồ mùa đông dùng từ ngày 15 tháng 10 đến ngày 28 tháng - Giản đồ phân điểm dùng thời gian lại năm + Quy toán giản đồ I Thiết bị đo thời gian nắng Nhật quang kí Universal a Cấu tạo + Gồm cầu thuỷ tinh chất lượng cao suốt (7) + Hệ thống giá đỡ (1,2,3,…,12) + Giản đồ dùng nhật quang kí: loại (được thay đổi theo mùa) - Giản đồ mùa hè loại giản đồ cong đặt khe máng - Giản đồ mùa hè loại giản đồ cong đặt khe máng - Giản đồ phân điểm loại giản đồ thẳng (sử dụng mùa thu mùa xuân) I Thiết bị đo thời gian nắng Nhật quang kí Universal b Nguyên tắc hoạt động + Dùng nhiệt Mặt trời đốt cháy vết giản đồ ghi nhờ cầu I Thiết bị đo thời gian nắng Nhật quang kí Universal c Trình tự quan trắc + Ta thường thay giản đồ nắng hàng ngày sau Mặt trời lặn - Từ ngày 16 tháng 10 tới hết tháng dùng giản đồ cong đặt khe máng - Từ ngày tháng tới ngày 15 tháng tháng đến ngày 15 tháng 10 dùng giản đồ thẳng đặt khe máng - Từ 16 tháng đến 31 tháng dùng giản đồ cong đặt khe máng + Quy toán giản đồ I Thiết bị đo thời gian nắng Chú ý: + Khi nắp nhật quang ký trục cầu theo hướng bắc nam + Điều chỉnh vĩ độ cầu theo vĩ độ trạm (trả lời góc nghiêng cầu) II Thiết bị đo xạ Thiết bị đo xạ 2.1 Thiết bị đo xạ Mặt trời trực tiếp 2.1.1 Piahêliômét bổ kiểu Ángstrom Nguyên lý hoạt động: r.i I= b.a I dòng xạ tính W.m-2 b độ rộng a hệ số hấp thụ mặt đen r điện trở băng i cường độ dòng điện dùng để bổ băng có xạ chiếu tới II Thiết bị đo xạ Thiết bị đo xạ 2.1 Thiết bị đo xạ Mặt trời trực tiếp 2.1.2 Piahêliômét đĩa bạc Cấu tạo: Nắp sập (1) Các màng ngăn (2) Đĩa bạc (3) Hình 111 Sgk II Thiết bị đo xạ Thiết bị đo xạ 2.1 Thiết bị đo xạ Mặt trời trực tiếp 2.1.2 Piahêliômét đĩa bạc Nguyên tắc hoạt động: C I= (T1 − T0 ) A.T1 C: nhiệt dung đĩa A: diện tích đĩa t1: khoảng thời gian đủ nhỏ T1: nhiệt độ đĩa sau khoảng thời gian t1 T0: giá trị ban đầu nhiệt độ II Thiết bị đo xạ Thiết bị đo xạ 2.1 Thiết bị đo xạ Mặt trời trực tiếp 2.1.2 Piahêliômét đĩa bạc Trình tự quan trắc: + Đặt máy vào vị trí cần đo, đóng nắp sập + Lấy số đọc nhiệt kế sau bắt đầu quan trắc 20 120 giây + Sau đọc mở nắp sập, kiểm ta việc điều chỉnh thiết bị lấy số đọc vào thời điểm phút 20 giây 5phút 40 giây sau bắt đầu quan trắc + Lặp lại thao tác trên, đòng thời tuân theo nghiêm túc khoảng thời gian quan trắc II Thiết bị đo xạ Thiết bị đo xạ 2.1 Thiết bị đo xạ Mặt trời trực tiếp 2.1.3 Piahêliômét Michelson: đọc sgk 148 2.1.4 Piahêliômét Linke-Fessner: đọc sgk 148 2.1.5 Piahêliômét Yanishevsky: đọc sgk 151 2.1.6 Piahêliômét Gorezynsky: đọc sgk 151 2.1.7 Piahêliômét Eppley: đọc sgk 152 II Thiết bị đo xạ Thiết bị đo xạ 2.2 Các thiết bị đo mặt trời khuếch tán Cấu tạo: Tấm chắn (1) Hộp nối đầu dây điện (2) Hốc đựng chất làm khô (3) Hình 122 (a) II Thiết bị đo xạ Thiết bị đo xạ 2.2 Các thiết bị đo mặt trời khuếch tán Cách sử dụng Cần phơi piranômét trời để đo xạ bầu trời (Không đo xạ trực tiếp từ bầu trời) + đặt đĩa nhỏ ngăn tia trực tiếp nhờ việc dùng kính ổn định hướng phản xạ tia mặt trời + Ngoài người ta dùng vòng che (đọc sgk 159) II Thiết bị đo xạ Thiết bị đo xạ 2.3 Các thiết bị đo mặt trời toàn phần Thiết bị đo xạ mặt trời toàn phần piranômet Dụng cụ thường đặt thường trực trạm quan trắc Có kiểu piranômét Eppley piranomet 16 mối nối piranômét 15 mối nối Ngoài + piranomet Moll- Gorezynsky 14 mối nối, + piranomet Yanishevsky dụng cụ nhiệt điện sử dụng mối hàn nóng lạnh II Thiết bị đo xạ Thiết bị đo xạ 2.3 Các thiết bị đo mặt trời toàn phần Thiết bị đo xạ mặt trời toàn phần Piranômét 15 mối nối Cấu tạo + Bộ phận cảm biến Hình 116 (sgk 153) + Bộ phận hiển thị Nguyên tắc hoạt động Dựa vào phần thu trắng đen có tính chất hấp thụ tương tự sóng dài, điều làm giảm tối thiểu hiệu ứng xạ sóng dài Đối với xạ mặt trời sóng ngắn, vòng màu trắng có độ phản xạ cao, vòng màu đen có độ hấp thu mạnh III HỆ THỐNG QUAN TRẮC BỨC XẠ TỰ ĐỘNG Cấu tạo cho trạm gồm phần: - Khối cảm ứng (sensor) đầu đo; + Bức xạ tổng quan sóng ngắn ; + Bức xạ khuyếch tán sóng ngắn ; + Bức xạ mặt trời trực tiếp ; + Bức xạ phản chiếu sóng ngắn ; + Bức xạ phản chiếu sóng dài ; + Bức xạ tổng quan sóng dài ; - Bộ tự động dò bóng mặt trời, kèm theo tán che; - Bộ lưu giữ xử lý số liệu; - Cáp truyền tín hiệu; - Máy vi tính, máy in; - Các phần mềm gồm: + Phần mềm xử lý lưu giữ số liệu Datalogger Hãng sản xuất thiết bị + Phần mềm thống kê, tính toán lập báo biểu số liệu xạ III HỆ THỐNG QUAN TRẮC BỨC XẠ TỰ ĐỘNG Cấu tạo - Khối cảm ứng (sensor) đầu đo; + Bức xạ tổng quan sóng dài ; + Bức xạ khuyếch tán sóng ngắn ; + Bức xạ mặt trời trực tiếp ; + Bức xạ phản chiếu sóng ngắn ; + Bức xạ phản chiếu sóng dài ; + Bức xạ tổng quan sóng dài ; - Bộ tự động dò bóng mặt trời, kèm theo tán che; III HỆ THỐNG QUAN TRẮC BỨC XẠ TỰ ĐỘNG Cấu tạo - Bộ lưu giữ xử lý số liệu; - Cáp truyền tín hiệu; - Máy vi tính, máy in III HỆ THỐNG QUAN TRẮC BỨC XẠ TỰ ĐỘNG Nguyên lý hoạt động Khối cảm ứng  Bộ lưu giữ xử lý số liệu  Máy vi tính - Các phần mềm gồm: + Phần mềm xử lý lưu giữ số liệu Datalogger Hãng sản xuất thiết bị + Phần mềm thống kê, tính toán lập báo biểu số liệu xạ III HỆ THỐNG QUAN TRẮC BỨC XẠ TỰ ĐỘNG • Đọc SGK 157 Kết thúc [...]... bị khí quyển khuếch tán từ mọi điểm của vòm trời đến mặt đất gọi là bức xạ khuếch tán hay tán xạ Tổng của trực xạ và tán xạ gọi là bức xạ tổng cộng hay tổng xạ Phần bức xạ Mặt Trời bị mặt đất hay khí quyển (chủ yếu do mây) phản xạ trở lại được gọi là bức xạ phản chiếu hay phản xạ Phần bức xạ do mặt đệm hấp thụ thư ờng gấp ba lần phần bức xạ do khí quyển hấp thụ Các dòng bức xạ trong khí quyển do bị. .. 111 Sgk II Thit b o bc x 2 Thit b o bc x 2.1 Thit b o bc x Mt tri trc tip 2.1.2 Piahờliụmột a bc Nguyờn tc hot ng: C I= (T1 T0 ) A.T1 C: nhit dung ca a A: din tớch a t1: khong thi gian nh T1: nhit ca a sau khong thi gian t1 T0: giỏ tr ban u ca nhit II Thit b o bc x 2 Thit b o bc x 2.1 Thit b o bc x Mt tri trc tip 2.1.2 Piahờliụmột a bc Trỡnh t quan trc: + t mỏy vo v trớ cn o, úng np sp + Ly cỏc... giõy + Sau khi c m ngay np sp, kim ta vic iu chnh thit b v ly cỏc s c vo thi im 3 phỳt 20 giõy v 5phỳt 40 giõy sau khi bt u quan trc + Lp li cỏc thao tỏc trờn, ũng thi tuõn theo nghiờm tỳc cỏc khong thi gian quan trc II Thit b o bc x 2 Thit b o bc x 2.1 Thit b o bc x Mt tri trc tip 2.1.3 Piahờliụmột Michelson: c sgk 148 2.1.4 Piahờliụmột Linke-Fessner: c sgk 148 2.1.5 Piahờliụmột Yanishevsky: c sgk 151