Моніторинг сонячної радіації

Сонячна радіація — випромінювання Сонця, яке поширюється у вигляді електромагнітних хвиль зі швидкістю 300 000 км/с.

Електромагнітна радіація поширюється у вигляді електромагнітних хвиль із швидкістю світла і проникає в земну атмосферу. До земної поверхні сонячна радіація доходить у вигляді прямої і розсіяної радіації. Всього Земля одержує від Сонця менше однієї двохмільярдної його випромінювання.

Сонячна радіація — головне джерело енергії для всіх фізико-географічних процесів, що відбуваються на земній поверхні і в атмосфері. Кількість сонячної радіації залежить від висоти сонця, географічної широти місцевості, пори року, прозорості атмосфери. Для вимірювання сонячної радіації радіації служать актинометри і піргеліометри.

Сонячна радіація звичайно вимірюється по її тепловій дії і виражається в калоріях на одиницю поверхні за одиницю часу.

Актинометрія (від актіно... і греч.(грецький) metréō — вимірюю), прилад для виміру інтенсивності прямої сонячної радіації. Принцип дії А. заснований на поглинанні падаючої радіації зачорненою поверхнею і перетворенні її енергії в теплоту. А. є відносним приладом, оскільки про інтенсивність радіації судять по різних явищах, супроводжуючих нагрівання, в відмінність від піргеліометров — приладів абсолютних. Наприклад, принцип дії актинометрії Міхельсона заснований на нагріванні сонячними променями зачорненою сажею біметалічної пластинки 1 , спресованою із заліза і інвару ( мал. 1 ). При нагріванні залізо подовжується, а інвар майже не випробовує теплового розширення, тому пластинка згинається. Величина вигину служить мірою інтенсивності сонячної радіації. За допомогою мікроскопа 3 спостерігають переміщення кварцевої нитки 2, розташованої на кінці пластинки 1 .

В термоелектричній актинометрії Савінова — Янішевського приймальною частиною служить тонкий зачорнений із зовнішнього боку срібний диск 1 ( мал. 2 ), до внутрішньої сторони якого приклеєні центральні спаї 2 термоелементів, що складаються із зигзагоподібно сполучених смужок манганіну і константана (т.з. зірочка Савінова). Периферійні спаї 3 приклеєні до мідного кільця в корпусі А. Прі падінні на приймальну поверхню сонячних променів центральні спаї нагріваються, тоді як периферійні затінені; в результаті виникає термоелектричний струм, пропорційний різниці температур центральних і периферійних спаїв, яка у свою чергу пропорційна вимірюваному потоку радіації.

Піргеліометр (від греч.(грецький) pýr — вогонь, hélios — Сонце і ...метр ) , абсолютний прилад для вимірів прямої сонячної радіації, падаючої на перпендикулярну до сонячних променів поверхню. П. в основному застосовується для перевірки відносних приладів — актинометрій . В Західній Європі і СРСР як еталон прийнятий компенсаційний П. Онгстрема ( мал. ).

Приймальною частиною приладу служать дві однакові дуже тонкі манганіновиє пластинки А і В, зачорнені зверху. Одна пластинка ( A ) нагрівається під дією сонячних променів, інша ( В ) , захищена від їх дії, нагрівається електричним струмом від стороннього джерела Е. При рівності температур обох пластинок термопара, прикріплена до пластинок, струму не дає, оскільки відбувається повна компенсація. Кількість тепла, що виділяється при повній компенсації струмом в другій пластинці, дорівнює кількості тепла, що отримується першою пластинкою від сонячної радіації.

Поиск по сайту: