实验一、太阳辐射、光照强度和日照百分率的测定
实验一、生态因子的测定Ⅰ(太阳辐射强度,大气温度、湿度和风速)
一、实验目的
本实验主要是通过对太阳辐射强度、大气温度、 湿度和风速、土壤pH值等生态因子的测定,了解 几种常见的生态测定仪器的工作原理及使用方法, 并通过不同群落或同一群落的不同部位生态因子 的质量和数量比较,认识植物与环境之间的相互 关系。
二、实验内容
熟悉以下仪器的使用:
1、Testo 545照度计 2、TH9392D最高最低温度计 3、DT-321S温湿度测试仪 4、272-1屋型干湿球温度计 5、DT-618风速计 6、DM-15 土壤pH计
6、DM-15 土壤酸度计(PH计)
土壤pH计仪器注意事项: 1、 探棒插在土壤中的时间不宜过长, 以免损坏探棒金属表面; 2、 确认在存放仪器前,探棒应干燥、 干净; 3、应使探棒远离其它金属物质仪器,对其使 用进行介绍:
1、Testo 545照度计 2、TH9392D电子最高最低温度计 3、DT-321S温湿度测试仪
1、德国德图Testo 545照度计
该仪器简单介绍:通过该照度计可以有 效地检测和记录光线强度。广泛用于科 研生产、照明工程测试、影视、交通、 军工、电子、轻纺、资源开发等许多部 门。 仪器的基本结构:由光度探头、测量或 转换线路以及示数仪表等组成。
1、德国德图Testo 545照度计
2、最高最低温度计(TH9392D)
3、DT-321S温湿度测试仪
4、 272-1屋型干湿球温度计
该仪器简单介绍:该测试仪主要测量空气的绝对湿度、 相对湿度等,是工农业生产和科学实验测量空气相对湿 度的必备工具。在粮食仓储,大棚养植、蚕桑丝绸、果 菜冷库、烟草收烘、气象观察、食品加工等场所均广泛 应用。 基本结构:由两支两只相同的普通温度计组成,一只用 于测定气温,称干球温度计;另一支在球部用蒸馏水浸 湿的纱布包住,纱布下端浸入蒸馏水水中,称湿球温度 计。由于包住湿球温度计的纱布吸水后蒸发吸热,所以 示数比干球温度计的示数小。湿球的纱布常常要换新的。 当空气干燥时。湿球温度计的纱布蒸发快,吸热多, 两个温度计的示数差就比较大。两个温度计的示数差越 大,说明空气越干燥。 当空气中的水蒸气很多时,湿球温度计的纱布蒸发慢, 吸热少,两个温度计的示数差就小。两个温度计的示数 差越小,说明空气越超湿。
气象学实验辐射与日照
日照与降水的关系
日照与蒸发
长时间的日照会增加地表和水的蒸发,可能形成云层和降水 。
降水类型与日照
某些降水类型,如对流雨,与局部地区的日照时间长短有关 。
04
气象学实验方法
实验设计
确定实验目的
明确实验的目标,例如测量不同时间段的太阳辐射量、分析日照 时长对植物生长的影响等。
实验结果与前人研究基本一致,进一步验证了已有理论的正确性,同时也 为新理论的提出提供了依据。
对未来研究的建议
进一步深入研究辐射和日照对 气候变化的相互作用机制,探 索其背后的物理过程和化学反
应。
针对不同地区、不同季节的气 候特点,开展更加细致的观测 和实验,以揭示辐射和日照在
不同条件下的变化规律。
数据整理
将观测数据整理成表格或 图表,以便进行后续分析。
实验结果分析
数据对比
将实验数据与历史数据、 理论值等进行对比,以检 验实验的准确性和可靠性。
趋势分析
分析实验数据的变化趋势, 预测未来的气象状况。
结果解释
根据分析结果,解释气象 现象的成因和影响,并提 出相应的建议和措施。
05
辐射与日照的影响
地球的辐射平衡
总结词
地球的辐射平衡是指地球表面吸收的太阳辐射和大气 层反射回太空的辐射之间的平衡状态。
详细描述
地球的辐射平衡是指地球表面吸收的太阳辐射和大气层 反射回太空的辐射之间的平衡状态。地球表面的温度和 气候变化等都与地球的辐射平衡密切相关。在大气层的 不同高度上,反射的太阳辐射和吸收的太阳辐射之间存 在着一定的平衡关系,这种关系决定了地球表面的温度 和气候变化等。因此,了解地球的辐射平衡对于预测气 候变化和制定应对措施等方面都具有重要意义。
实验指导(辐射-温度-湿度)
农业气象学实验指导实验一光照强度和日照时数的测定一、目的和要求了解测量太阳辐射、光照强度及日照时数的仪器及其测量原理,掌握光照强度以及日照时数的观测记录方法。
二、实验仪器1、光照强度的观测仪器:数字式照度计,用它测量可见光的光照度。
2、光照时间观测仪器:暗筒式日照计(又叫乔唐式)和聚焦式日照计两种。
用于太阳日照时数三、实验内容1、光照强度的观测真空中光电效应实验简图2、日照时数的观测①仪器构造:由金属圆筒、隔光板、纬度刻度盘和支架底座构成。
金属圆筒底端密闭,筒口带盖,筒的两侧各有一个进光小孔,两孔前后位置错开,与圆心的夹角为120,筒内附有压纸夹。
圆筒固定在支架上,松开固定螺钉可绕轴旋转,使圆筒轴与地平角为当地纬度,使太阳一年四季在南北纬度23.5变化时,就相当于在暗筒洞孔的垂直切面南北23.5范围内变化,故一年内太阳光照射时,光线都会落到暗筒内。
在春、秋分这两天阳光垂直筒身,感光线是一条垂直圆筒轴的直线,下半年阳光偏于北半球,感光线位于直线的下方,冬半年阳光偏于南半球,阳光迹线偏于直线上方。
②工作原理:暗筒式日照计是利用太阳光通过仪器上的小孔射入筒内,使涂有感光药剂的日照纸上留下感光迹线如图1.23,通过计算迹线的长度确定一日的日照时数,隔光板的边缘与小孔在同一个垂直面上,它使太阳光除了在正午有1-2min可以同时射入两孔外,其余时间光线只能从一孔射入筒内。
③仪器的安装:日照计要安装在开阔的、终年从日出到日没都能受到阳光照射的地方。
通常安装在观测场内或平台上,如安装在观测场内,首先埋设铁架(高度以便于观测为宜),铁架顶部要安装一块水平而又牢固的台座,座面上要精确标出南北线,将日照计安装在铁架平台上,仪器底座要水平,筒口对准正北,并将日照计底座加以固定,然后转动筒身,使支架上的纬度记号线对准纬度盘上当地纬度值。
如观测场无适宜地点,可安置在平台或附近较高的建筑物上。
④日照计自记纸的涂药:日照计自记纸使用前需在暗处涂刷感光药剂,日照记录的准确性与否与涂药质量关系密切。
气象学实验(辐射与日照)
进行实验测量
01
02
03
辐射测量
使用辐射表测量太阳辐射 的强度和方向,记录不同 时间点的数据。
日照时间测量
使用日照计记录每天的日 照时间,确保准确测量日 出和日落时间。
环境因素监测
同时监测温度、湿度、气 压等环境因素,以分析其 对太阳辐射和日照时间的 影响。
数据记录与整理
数据记录
详细记录实验过程中的数据,包括测量时间、太阳辐 射强度、日照时间等。
详细描述
太阳辐射是地球气候系统的主要能量来源,影响地球表面的温度、降水、风等气 候要素。日照时数的变化也会对植物生长、水资源等产生影响。因此,了解辐射 与日照对气候的影响对于预测和应对气候变化具有重要意义。
02
实验原理
辐射的基本原理
辐射是指能量以波或粒子的形 式在空间传播的过程,包括电 磁辐射和粒子辐射。
03
在不同地理位置,太阳辐射强 度和日照时长也存在差异,靠 近赤道的地区日照时间较长, 而高纬度地区则较短。
分析误差来源
测量设备的精度和稳定性对实 验结果产生影响,如辐射计和
日照计的误差。
实验过程中环境因素的变化, 如云层遮挡、大气污染等也 会对实验结果产生影响。
实验操作过程中的人为误差, 如设备安装角度和高度的不准 确,也可能导致误差的产生。
在气象学实验中,研究太阳辐射和日照的关系有助于 更好地了解太阳能资源的分布和变化规律,为太阳能
利用提供科学依据。
03
实验步骤
准备实验器材
实验器材
包括辐射表、日照计、数据采集器等,确保器材 精度和稳定性。
实验场地
选择开阔、无遮挡物的场地,以便准确测量太阳 辐射和日照时间。
时间选择
实验一 太阳辐射和日照时数的观测
实验一太阳辐射和日照时数的观测一、目的要求1.了解TBS-2-1型直接辐射表、DFY4-1型总辐射表、PC-1型太阳辐射记录仪及暗筒式日照计等仪器的构造和原理。
2.学会上述仪器安置、测定和观测资料整理。
二、观测仪器、药品和材料TBS-2-1型直接辐射表、电机控制器、DFY4-1型总辐射表、遮光环、暗筒式日照计。
赤血盐(铁氰化钾)、枸橼酸铁铵(柠檬酸铁铵),蒸馏水。
日照纸、量杯、天秤、脱脂棉、烧杯、毛笔、黑纸、气象常用表(3)。
三、实习内容与步骤(一)太阳辐射的观测和记录1.仪器的构造和原理测定太阳辐射通量的仪器有TBS-2-1型直接辐射表和DFY4-1型总辐射表。
这类仪器多属于热电型,即利用两种不同性质的感应面,由于吸收辐射能不同而产生温差,通过热电堆的作用,热能转换成电能,用PC-1型太阳辐射记录仪进行测定。
TBS-2-1型直接辐射表是一种自动跟踪太阳,测定太阳直接辐射的仪器。
该仪器主要由光筒和自动跟踪装置组成(见图1)。
光筒内部由七个光栏、内筒、石英玻璃、热电堆、干燥筒组成。
七个光栏是用来减小光筒内光反射和仪器内部空气的湍流;光栏的外部是内筒,内筒把光栏内部和外筒的干燥空气隔开,减小环境温度对热电堆的影响,在外筒上装置JGS3石英玻璃片,它可透过波长的辐射波,光筒的尾端装有干燥剂,以防止水汽凝结物的生成。
感应部分是快速反应的线绕电镀式热电堆组成,对着太阳一面涂有美国3M无光黑漆,它是热电堆的热结点,当有太阳光照时温度升高,它与背面的冷结点形成温差电势,该电势与太阳辐射强度成正比。
自动跟踪装置是由底板、纬度架、电机、导电环、蜗轮箱(用于太阳倾角调整)和电机控制器组成。
驱动的动力是由晶体振荡器控制的直流电机,电源为直流6V。
该电机精度高,24小时转角误差在度以内。
DFY4-1型总辐射表用于测量波长μm的太阳总辐射和反射辐射强度。
仪器感应主体由透光罩,感应器及干燥器等组成(见图2),透光罩是双层石英罩,可透射μm的太阳总辐射;感应器是康铜—铜制成的热电堆,黑体面积为16×16cm,热电堆将吸收的热能转化为电能,其电能大小与辐射强度成正比;干燥器内装硅胶,可以定期更换,仪器内部密封。
农业气象学之温度观测实验报告
3、百叶箱的作用是什么?
4、什么缘故测定气温的温度表要安置在百叶箱内,而测定地面温度的温度表却放置在露天?
五、依照下面两个表格中的数据进行自记温度计的时刻订正和记录订正。
表1 温度计的时刻订正
表2
温度计的记录订正
六、记录空气、地面和浅层土壤温度,依照所测数据绘制土壤温度的垂直廓线图,并分析其特点。
者hPa表示。
(2) 饱和水汽压:空气中水汽含量达到必然程度后达到某一特定值称为饱
和水汽压,用E表示。
(3) 饱和差:必然温度条件下,空气实际水汽压与饱和水汽压的差值叫饱
和差。
(4) 露点温度:在空气中,水汽含量不变气压必然的条件下,当空气降低
到水汽达到饱和水汽压时称为露点温度。
实验三、风速、风向、气压额测定
四、实验数据测定
一、空气温度的测定
3、草坪地温观测
五、实验数据分析
①分析当天观测场地温、草坪地温和空气温度的不同及其随时刻转变的特点。 ②以土壤温度为横坐标、土壤深度为纵坐标,画图分析土壤温度的垂直散布特点。
实验三空气湿度的测定
实验日期:
一、实验目的
二、原理和方式
三、实验步骤
四、实验数据测定和结果分析
年 级、专 业小组成员姓名
华南农业大学农学院作物科学技术系
XX.9
实验二 温度的测定
日期 成绩 指导教师 谢 利
一、实验目的和要求
二、实验仪器
三、实验内容
一、对照仪器,熟悉各类温度表(计)的用途及构造特点;
二、对空气温度和地面温度进行标准的观测,做好记录并进行器差订正。
四、实验作业
太阳辐射强度测量
4太阳辐射照度实验(略)实验设备:辐射电流表、总辐射表、辐射热计实验原理:太阳辐射电流表是与太阳总辐射表配套使用的二次仪表,将其测得数据经过换算后,即为太阳辐射的瓦/平方米值。
其具有检测精度高,便携式设计,性能稳定,功能丰富等方面特点,是太阳能测试方面的理想工具。
该表用来测量光谱范围为0.3-3μm的太阳总辐射,也可用来测量入射到斜面上的太阳辐射,如感应面向下可测量反射辐射,如加配遮光环可测量散射辐射。
因此,它可广泛应用于教学、太阳能利用、气象、农业、建筑材料老化及大气污染等部门做太阳辐射能量的测量。
仪器的工作原理基于热电效应。
在锰铜—康铜组成的热电堆上涂以炭黑及氧化镁,利用他们对太阳辐射热吸收系数的不同而造成热电堆冷、热端点的温差,形成热电势。
用辐射电流表测出其热电流强度,这个电流强度的大小与太阳辐射照度成正比。
辐射热计用于测量工作地点所接受到的单向辐射热强度。
实验方法:(1)在太阳直射辐射不被遮蔽的开阔处,安装好天空辐射表,调节底板上的三个螺钉,使仪器感应面成水平位置。
辐射电流表安装在天空辐射表的北面,其距离应使观测者读数时不遮挡天空辐射表。
(2)将天空辐射表的2根导线与辐射电流表的(+)、(-)端连接好,待仪器稳定后即可开始测量。
(3)测量总辐射照度时,把天空辐射表头部的金属罩取下,经40s后即可从电流表上读取数值;测散射辐射照度时,需用专用遮光板遮住太阳直射辐射,然后从电流表上读数;直射辐射照度可从同步测得的总辐射照度中减去散射辐射照度来求得。
(4)把上述辐射电流表上的数值按仪器使用说明书中的公式换算成辐射照度。
设备参数:辐射电流表测试范围:0~2000瓦/平方米检测精度:<±1瓦/平方米显示数值:小于200毫伏(液晶显示) 使用温度:-20~+50℃电池供电:DC:9V连续使用大于七天相对湿度:80%重量:小于600克总辐射表灵敏度:7~14mv/kw.m-2 响应时间:<35秒(99%)余弦响应:不大于±7%(太阳高度10°时) 年稳定度:不大于±2%温度系数:不大于±2%(-10℃~+40℃) 光谱范围:0.3~3.2μm信号输出:0~20mv 非线性:±2%重量:2.5kg辐射热计量程:0-2kW/平方米分辨率:0.01kW/平方米标定精度:±5%实验报告要求:测量记录本地太阳能辐射强度。
实验一太阳辐射和日照时数的观测分析
实验一太阳辐射和日照时数的观测分析太阳辐射和日照时数是气象学中重要的观测参数,对于了解和预测天气状况、气候变化以及各种自然现象具有重要意义。
本实验旨在对太阳辐射和日照时数进行观测和分析。
实验仪器主要包括太阳辐射计和日照时数计。
太阳辐射计是一种测量太阳辐射能量的仪器,可以记录太阳辐射的强度和变化。
日照时数计是一种用于记录日照时数的仪器,可以通过测量阳光的强度和持续时间来得到日照时数。
实验首先需要选取观测地点,并确保观测点的无遮挡、无干扰。
接着,在观测地点安装太阳辐射计和日照时数计,并确保仪器的准确性和稳定性。
在观测过程中,需要每天定时对太阳辐射和日照时数进行观测记录,一般可以选择在早晨9点至下午3点之间进行观测。
观测记录完成后,我们可以对观测到的数据进行整理和分析。
首先,我们可以对太阳辐射和日照时数进行统计,得到平均值、最大值和最小值等参数。
通过对比不同日期的观测数据,我们可以了解太阳辐射和日照时数的季节变化规律。
此外,我们还可以对太阳辐射和日照时数之间的关系进行研究,进一步探究它们之间的相互作用及影响因素。
在分析的过程中,可以参考历史的天气数据、气象指数和气候模型等信息,以进一步理解太阳辐射和日照时数的意义和作用。
此外,还可以利用统计方法,比如相关分析和回归分析等,来探究太阳辐射和日照时数与其他气象参数之间的关系,如温度、湿度、风速等。
通过这些分析,可以更全面地认识太阳辐射和日照时数对天气和气候的影响。
在实验的过程中,需要注意观测的准确性和连续性。
确保仪器的正常运行和数据记录的准确性,避免人为因素对观测结果的影响。
此外,在观测的过程中也要注意保护自己的安全,避免在太阳强烈射线下长时间暴露。
综上所述,太阳辐射和日照时数的观测和分析是一项重要的实验工作。
通过观测和分析,可以得到有关太阳辐射和日照时数的重要信息,对于研究天气、气候和自然现象等具有重要意义。
因此,我们应该重视太阳辐射和日照时数的观测和分析工作,并加强对其规律和影响因素的研究,以推动气象学的进步和发展。
实验一太阳辐射与日照时间的观测PPT文档28页
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵, 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法, 总体上 来说, 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日,便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆的支持,法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例,它们 迅速累 聚,进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
Thank you
40、人类法律,事物有规律,这是不 容忽视 的。— —爱献 生
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂,怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
农业气象学试验
内容
观测场的选择与建立 太阳辐射的观测 空气温度和土壤温度的观测 空气湿度的观测 蒸发和降水的观测 风向和风速的观测
实验一、观测场的选择与建立
实验一 观测场的选择与建立
实验目的: 掌握气象观测资料的要求, 掌握气象观测资料的要求,观测场的选择、 观测场的选择、 建立、 建立、仪器的布置, 仪器的布置,掌握气象观测的项目和 程序。 程序。
观测场的选择
观测场四周必须空旷平坦, 观测场四周必须空旷平坦,观测场边缘与四周孤立( 观测场边缘与四周孤立(从观 测场围栏外缘起量, 测场围栏外缘起量,视宽角≤ 视宽角≤22.5度)障碍物的距离至少 是该障碍物高度的3倍以上, 倍以上,两孤立障碍物最近的横向距离 不得小于30米; 距离成排( 距离成排(从观测场围栏外缘起量, 从观测场围栏外缘起量,视宽角≥ 视宽角≥22.5度)的 障碍物的距离至少是该障碍物高度的10倍以上; 倍以上; 观测场四周10米内不能种植高秆作物, 米内不能种植高秆作物,以保证气流畅通; 以保证气流畅通; 气象站周围的工程设施边缘与气象站观测场围栏的距离要 求是: 求是:铁路路基必须为200米以远; 米以远;公路路基必须为30米以 远;水库等大型水体必须为100米以远; 米以远;对观测环境有害的 污染源, 污染源,其边缘与气象站观测场围栏的距离必须为500米以 远。 观测场周围不得有致使传感器观测值发生异常变化的各种 干扰源。 干扰源。
1. 浅 层 地 温 传 感 器 2. 日 照 计 3. 深 层 地 温 传 感 器 4.E-601型蒸发器 5.小型蒸发器 6.雨量器 7.雨量器 筒 8.雨量传感器(同排适当位置) 9.虹吸雨量计 10. 大百叶箱 11.小百叶箱 12. 大百叶箱(内装:通风干 湿球传感器、湿敏电容) 13.电接风仪 14.风向、风速 传感器
实验一太阳辐射与日照时数的观测
实验一太阳辐射与日照时数的观测一辐射的基本物理量二气象辐射的测量项目三测量原理四仪器和辐射基准五热电型辐射表原理六日照时数的测量1测量辐射的意义研究地球大气系统能量的转换及其时间空间分布的变化分析大气成分气溶胶,臭氧等的特性和分布满足其他学科对辐射的需要研究放射,出射,净辐射的分布和变化卫星辐射测量和算法的检验2辐射测量中主要项目短波辐射:太阳中能量99.9%0.17_0.4um,97%0.29—0.3um,最大0.475青绿光短波辐射长波辐射:地球表面,大气中气体,气溶胶,云放射的辐射就是长波辐射(地球辐射)全辐射:短波辐射和长波辐射的和对于紫外光,分为三个子区:UV-A:0.315-0.400微米UV-B:0.280-0.315微米UV-C:0.100-0.280微米3辐射的基本量和观测项目A描述辐射场的基本量。
辐射能(Q)辐射传递的能量J。
辐射通量(Φ)单位时间传递的辐射能W。
辐射强度(I)点辐射源(l>>10d)在包含该方向的单位立体角所发出的辐射通量w.Sr-1立体角。
辐射能流率(M/F)单位时间单位面积通过的辐射能(辐射通量密度)。
辐照度(E)入射到某接收面上的辐射通量密度。
辐射出射度(M)某放射面发射的辐射通量密度w/m22π。
辐射率辐射亮度(L)通过垂直于给定方向上单位面积单位立体角内的辐射通量曝辐射量(H)一段时间辐照度的总量(辐射总量)。
光谱辐射通量辐射源在λ+△λ波长间隔内发出的辐射功率,称为在波长λ处的光谱辐射功率(或单色辐射功率)。
--------光谱辐射强度,出射度,亮度,照度。
光子辐射量单位时间间隔内传输的光子数,(发送或接收).--------光子强度,光子亮度,光子出射度,光子亮度光度量辐射测量的项目A短波辐射测量太阳短波辐射通量太阳直接辐射S:垂直于太阳入射光的辐射通量、水平面太阳直接辐射S'S’=Ssinh=Scosz(h太阳高度角)散射辐射通量(D):太阳辐射经过大气和云的散射,以短波形式到达地面的辐射通量总辐射(Q):太阳直接辐射S’和天空散射辐射D到达天空水平面的总量----短波辐照度。
太阳能利用技术实验
实验一太阳能辐射实验一、实验目的1.掌握太阳总辐射、散射辐射、直接辐射、反射辐射的概念;2.掌握会用辐射表测量太阳的各种辐射值;3.掌握太阳能瞬时辐射量、累计辐射量的概念;4.掌握热量和功率的单位换算。
5.通过实验,能够更好的了解太阳光谱。
二、实验器材1.TBQ-2总辐射表,测量光谱范围280nm~3000nm;2.TBQ-4-5,五台辐射表,测量光谱范围分别为:280nm~3000nm;400nm~3000nm;500nm~3000nm;600nm~3000nm;700nm~3000nm;3.总辐射表TBL-1测量光谱范围3500nm~50000nm。
三、实验内容在晴天,太阳能辐射到地面上时,太阳能辐射强度可以用辐射表测量得出。
测量不同范围波长的辐射表可以用不同光谱波段的辐射表测量得出。
辐射表是通过一个滤光片,把某些光谱的光过滤掉,测量出的就是特定波长的光谱。
通过测量第1路~第10路的太阳能辐射瞬时值,并通过测量过程中所用时间,得出第1路~第10路太阳能辐射太阳能辐射的累计量。
最后求出总累积量。
各路太阳能辐射表所测范围:四、实验步骤1.在电脑上,各路辐射每循环一个周期,自动记录一次数据。
测试数据时,每循环5个周期,需要记录一次数据;五、实验数据记录及处理1.记录10次数据,并将得出的数据转换为热量(MJ/m2的单位);2.根据实验所得数据,画出第1路、第7路、第8路、第9路、第10路的瞬时值与时间的坐标曲线;3.根据实验所得数据,画出第1路、第7路、第8路、第9路、第10路的太阳能累计辐射量与时间的坐标曲线;4.结合总辐射量数据,得出太阳光谱紫外光-紫光光谱(280nm~400nm)、蓝绿光光谱(400nm~500nm)、黄光光谱(500nm~600nm)及红光光谱(600nm~700nm)的太阳能辐射的瞬时值和累计值。
六、实验结论和分析1.验证太阳光谱在280nm~3000nm波段的能量分布是否符合书本上的结论;2.验证净辐射的值是否为直接辐射-反射辐射。
实验一 太阳辐射与日照时数的观测 PDF
实验一太阳辐射与日照时数的观测 PDF一、实验目的1.了解太阳辐射和日照时数的测量方法。
二、实验原理太阳辐射是指太阳发出的电磁波,包括可见光、紫外线、红外线等各种波长。
太阳辐射的强度随太阳的高度角、天气情况、季节等因素的变化而变化。
地面通常使用辐射计来测量太阳辐射的强度。
日照时数是指在一天之中阳光直接照射地面的时间总长。
日照时数的测量方法通常采用雾滴计、日晷、日照表等。
其中雾滴计是一种比较简便的测量方法,其原理是检测遮阳物上水滴的消失和出现,由此确定日照时数。
三、实验器材1.辐射计2.雾滴计3.计时器4.温度计5.气压计四、实验步骤1.在一个晴朗的日子,将辐射计放置在水平面上,测量太阳辐射的强度并记录数据。
测量过程中应注意避免阴影和遮阳物的影响。
2.利用雾滴计测量日照时数。
将雾滴计放置在水平面上,依据水滴消失和出现的情况判断日照时数并记录数据。
3.在测量过程中要注意气温和气压等因素对测量值的影响,需在记录数据时同时记录温度、气压等数据,以便进行修正。
4.重复以上操作,每隔一定时间(如30分钟)测量一次太阳辐射和日照时数,并记录数据,直至太阳西斜或日照结束。
五、实验结果与分析1. 太阳辐射与时间的关系根据测量结果,可以得到太阳辐射与时间的变化曲线。
一般而言,太阳辐射会在早晨和晚上较小,在中午达到最大值。
在不同季节中,太阳辐射的强度也会有明显变化,夏季辐射强度较大,冬季辐射强度较小。
六、实验结论通过实验观测,可以得到以下结论:1. 太阳辐射随时间和季节的变化而变化,中午辐射强度最大,夏季辐射强度最大,冬季辐射强度最小。
2. 日照时数随时间和季节的变化而变化,中午日照时间最长,夏季日照时间最长,冬季日照时间最短。
实验结果能够帮助我们更好地了解太阳的运动规律以及季节变化的原因,对于日常生活和农业生产等方面也有一定的参考作用。
实验一、太阳辐射、光照强度和日照百分率的测定
气象学实验报告班级:植保检11-1 :舒学号:20116340实验一、太阳辐射、光照强度和日照时数测定一、实验目的1.掌握太阳天空辐射表的使用,正确观测太阳直接辐射辐射、散射辐射、净辐射2.掌握日照计的使用方法,正确光测光照强度3.掌握日照时数、日照百分率的计算二、实验器材天空辐射表、净辐射表、照度计、紫外线照度计、日照记录纸三、实验原理1.辐射表示通过感应部位黑白相间的感应器产生热效应,转化为电动势): 单位时间以平行光形式投射到地表单位水平面积上的太阳2.太阳直接辐射(S´m辐射能。
3.散射辐射(D):太线经大气散射后,单位时间以散射光形式到达地表单位水平面积上的太阳辐射能(散射辐射)。
+D) : 太阳直接辐射和散射辐射之和,称为太阳总辐射。
4.太阳总辐射(Q= S´m5.地面净辐射(B):单位时间,单位面积地面所吸收的辐射与放出的辐射之差(也称为地面辐射差额)。
四、实验步骤与结果1.天空辐射表、净辐射表的观测、照度计的观测、紫外照度计的观测(W/m2) 2 3.19 94.5 213.5 233.9 275.8 339.5 204.83 1.93 98.9 205.3 243.6 281.3 346.1 209.9散射辐射(W/m2)1 33.2 99.5 85.3 96.7 140.3 159.3 176.32 33.9 104.6 82.6 98.5 143.9 154.1 170.73 32.5 94.4 87.9 94.9 137.6 165.7 182.5 光照强度(lx)1 4290 34300 49900 54500 64000 62200 342002 4550 37800 51600 59300 62800 61700 339003 3980 30500 48900 49400 66500 64100 36500 紫外线光照强度(uw/m2)1 25.8 112.2 271 285 302 344 2302 28.3 124.4 275 301 286 299 1973 23 .1 100.9 267 276 334 387 259 从表1可以看出,图1 天空辐射、直接辐射、净辐射和散射辐射的时间变化规律图2 光照强度的时间变化规律图3 紫外线强度的时间变化规律2. 日照时数及光照百分率的计算(以为例)(1)1993年9月23日的实照时数=7.6 h。
农业气象学实验报告
实验一、太阳辐射及光照强度的观测实验目的:1.了解辐射表、多探头照度计的构造原理;掌握太阳总辐射、净辐射和光照强度的观测方法。
2.掌握太阳辐射传感器、多探头照度计测定太阳总辐射、净辐射和光照强度的原理和方法。
仪器、设备:TBQ-2天空辐射表、TBB-1净辐射表、太阳辐射电流表、ZDS-10F系列多探头自动换档数字式照度计、导线设备参数:TBB-1净辐射表灵敏度:9.124um/wm2〔白天〕、9.11um/wm2〔夜晚〕太阳辐射电流表:辐射瞬时值〔瓦/平方米〕=显示值×1000/灵敏度系数实验原理及步骤:一、太阳总辐射、净辐射的观测(一)TBQ-2天空辐射表原理及安装构造原理:μm的太阳总辐射,也可用来测量入射到斜面上的太阳辐射,如感应面向下可测量反射辐射,如加遮光环可测量散射辐射。
因此,它可广泛应用于太阳能利用、气象、农业、建筑材料老化及大气污染等部门做太阳辐射能量的测量。
TBB-1净辐射表用来测量太阳辐射及地面辐射的净差值。
它的测量范围为0.3~3μm的短波辐射和3~50μm的地球辐射。
TBQ-2天空辐射表的工作原理:该表为热电效应原理,感应元件采用绕线电镀式多接点热电堆,其外表涂有高吸收率的黑色涂层。
热接点在感应面上,而冷结点那么位于机体内,冷热接点产生温差电势。
在线性范围内,输出信号及太阳辐照度成正比。
为减小温度的影响那么配有温度补偿线路,为了防止环境对其性能的影响,那么用双层石英玻璃罩,罩是经过精细的光学冷加工磨制而成的。
2.TBQ-2天空辐射表的安装及使用:该表应安装在四周空旷,感应面以上没有任何障碍物的地方。
然后将辐射表电缆插头正对北方,调整好水平位置,将其牢结实定,再将总辐射表输出电缆及记录器相连接,即可观测。
最好将电缆结实地固定在安装架上,以减少断裂或在有风天发生间歇中断现象。
〔二〕TBB-1净辐射表原理及安装1.TBB-1净辐射表构造原理:TBB-1净辐射表用来测量太阳辐射及地面辐射的净差值。
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气象学实验报告
班级:植保检11-1 姓名:李舒学号:20116340
实验一、太阳辐射、光照强度和日照时数测定
一、实验目的
1.掌握太阳天空辐射表的使用,正确观测太阳直接辐射辐射、散射辐射、净辐射
2.掌握日照计的使用方法,正确光测光照强度
3.掌握日照时数、日照百分率的计算
二、实验器材
天空辐射表、净辐射表、照度计、紫外线照度计、日照记录纸
三、实验原理
1.辐射表示通过感应部位黑白相间的感应器产生热效应,转化为电动势
2.太阳直接辐射(S´m): 单位时间内以平行光形式投射到地表单位水平面积上的太阳辐射能。
3.散射辐射(D):太阳光线经大气散射后,单位时间内以散射光形式到达地表单位水平面积上的太阳辐射能(散射辐射)。
4.太阳总辐射(Q= S´m +D) : 太阳直接辐射和散射辐射之和,称为太阳总辐射。
5.地面净辐射(B):单位时间内,单位面积地面所吸收的辐射与放出的辐射之差(也称为地面
辐射差额)。
四、实验步骤与结果
1.天空辐射表、净辐射表的观测、照度计的观测、紫外照度计的观测
3 1.93 98.9 205.3 243.6 281.3 346.1 209.9
散射辐射(W/m2)1 33.2 99.5 85.3 96.7 140.3 159.3 176.3
2 33.9 104.6 82.6 98.5 143.9 154.1 170.7
3 32.5 94.
4 87.9 94.9 137.6 165.7 182.5
光照强度(lx)1 4290 34300 49900 54500 64000 62200 34200
2 4550 37800 51600 59300 62800 61700 33900
3 3980 30500 48900 49400 66500 64100 36500
紫外线光照强度(uw/m2)1 25.8 112.2 271 285 302 344 230
2 28.
3 124.
4 27
5 301 28
6 299 197
3 23 .1 100.9 267 276 33
4 387 259
从表1可以看出,
图1 天空辐射、直接辐射、净辐射和散射辐射的时间变化规律
图2 光照强度的时间变化规律
图3 紫外线强度的时间变化规律
2. 日照时数及光照百分率的计算(以雅安为例)
(1)1993年9月23日的实照时数= 7.6 h 。
(2)1993年9月23日的可照时数= 12h
δ= 23.5 sinNº
因1993年9月23日的N=0,所以δ= 23.5 sin0º=0
则这天的可照时数为12h
日照百分率=(7.6/12)×100﹪=63.33﹪
五、讨论
1.天空辐射、直接辐射、散射辐射、净辐射的日变化
由图1可知,天空辐射、直接辐射、净辐射从9点到15点大体上都呈先升高后降低的趋势,且在13点左右达到最大值。
由于早上9点太阳未完全升起、大气透明度低等因素,辐射比较弱;随着太阳的升起、大气透明度增加,辐射逐渐增强直至太阳高度角最大时,辐射最强;再随时间推移,辐射减弱。
总辐射、直接辐射与太阳高度角呈正相关,而太阳直接辐射越强,散射辐射越弱。
2光照强度和紫外线光照强度的日变化
由图2、3可知,光照强度和紫外线强度随时间的变化,先升高后降低。
因为光照强度和紫外线强度也和太阳高度角呈正相关,而太阳高度角在9点到15点是先增加后降低。
3(特定时间)日照时数及日照百分率
秋分日和春风日昼夜平分,各为12小时,通过计算得知1993年9月23日雅安的日照时数和日照百分率。
实照时数说明太阳直接辐射的时数多少,日照百
分率说明晴阴状况。
所以这天雅安晴朗,天气比较好。
实验二、土壤温度、空气温度及空气湿度的测定
一、实验目的
1.熟悉测定气温和低温的几种仪器的构造和原理
2.掌握气温和土壤温度的观测方法
3.了解测定空气温度仪器的构造原理
4.掌握差算空气湿度的方法
二、实验器材
通风干湿表、百叶箱、地面温度计、最高温度计、最低温度计。
三、实验步骤
1.百叶箱空气温度的观测
2.通风干湿表空气温度的观测
3.地面温度,地面最高温度和最低温度的观测
4.空气相对湿度,水汽压,饱和差,露点温度的查算(湿度查算表)
表1百叶箱空气温度、通风干湿表空气温度、地面温度、地面最高温度和
(℃)
湿球1 2.1 2.8 2.7 4.6 3.4 4.6 4.0
2 2.1 2.7 2.7 4.6 3.4 4.5 4.1
3 2.0 2.8 2.6 4.8 3.3 4.6 4.0
地面温度(℃)1 2.0 9.0 16.0 19.2 21.5 20.5 16.5
2 2.0 9.0 15.9 19.2 21.6 20.5 16.4
3 2.1 9.0 16.0 19.1 21.6 20.5 16.4
地面最高温度(℃)1 18.5 20.0 22.5 26.0 29.6 29.8 30.0
2 18.5 20.1 22.6 26.0 29.7 29.8 29.9
3 18.
4 20.1 22.6 26.0 29.8 29.9 29.9
地面最低温度(℃)1 -1.5 -1.5 -1.5 -1.5 -1.6 -1.6 -1.5
2 -1.5 -1.4 -1.5 -1.6 -1.5 -1.5 -1.5
3 -1.
4 -1.
5 -1.5 -1.5 -1.4 -1.5 -1.5
由表1可知,
,
图3 地面温度的时间变化规律
图2 干湿球温度的时间变化规律
表3 湿度差算表
四、讨论
1.由图1可知,随时间变化地面温度先升高后降低,在13点左右温度最高;而地面最高温度变化不明显但也随时间升高,最低温度保持不变。
温度的变化与太阳辐射有关,辐射越强,温度越高。
太阳辐射是地面温度的直接来源。
2.由图2可知,干湿球温度随时间变化而升高,但在11点以后变化不明显,上升速率缓慢。
由于空气的水汽未达到饱和,湿球棉花上的水分就不断蒸发,从而带走热量,同时从流经温度计表面的空气吸收热量。
当耗散的热量和吸收的热量达到平衡时,温度计就不在变化。
空气湿度越小,蒸发越快,湿球温度计下降得越快,与干球温度计的差值越大。
3.由表3可知,空气湿度较大。
因为四川地形是盆地,海拔较低,水域多(冬水田),蒸发较多,所以空气湿度大。
(水汽压:空气中由于水汽重力产生的压力称为水汽压。
饱和水汽压:空气中水汽含量达到一定程度后达到某一特定值称为饱和水汽压,用E表示。
饱和差:一定温度条件下,空气实际水汽压与饱和水汽压的差值叫饱和差。
露点温度:在空气中,水汽含量不变气压一定的条件下,当空气降低到水汽达到饱和水汽压时称为露点温度。
)
实验三、降水及蒸发的测定
一、实验目的
1.了解蒸发器,雨量器的构造和观测方法
二、实验器材
雨量器,雨量杯,虹吸式雨量计,蒸发器
三、实验原理:
虹吸式雨量计是一种自动记录,适用于长时间将于观测的雨量计。
当雨水进入铜质容器后,附表在浮力的作用下随水面上升而升高。
随水量的记录纸自动划线记录。
当雨量积满后通过虹吸作用吸出雨水再重复集水,直至降雨结束。
通过记录纸观测降雨时间及降雨量。
四、实验步骤及结果
1.降雨的观测:0㎜
2.蒸发的观测
蒸发量=原液-剩余量=20㎜-(9.2+9.6)㎜=1.2 ㎜
蒸发量=原液+降雨量-剩余量=20㎜+ 0㎜– 18.8㎜=1.2㎜
3.降雨纸的读解(虹吸式雨量计)
由于条件限制,降雨量只有通过观察以前测好的记录纸进行试验
记录纸观测:20.7㎜
五、讨论
1. 因为冬季气温比较低,光照不强,水的蒸发率较低,进而蒸发量较少。
2. 雅安位于四川盆地西部边缘,是青藏高原向成都平原的过渡地带,属于亚热带湿润季风气候区。
总的气候特点是:冬无严寒、夏无酷热、四季分明、雨量充沛、雨热同步、无霜期长、热量充足。
春季回暖早、夏季气温较高、秋季多。