实验报告实验一 太阳辐射的观测 气象学课件

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太阳辐射能-课件ppt

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假如没有太阳,世界将会怎样?
黑暗 荒漠 寒冷
无生命
太阳辐射能的主要形式是光和热
投射到地球的太阳 辐射光是平行的吗?
太阳
地球
地球
以1厘米长为半径作一圆表 示地球,若以这样的比例 画出日地间的距离,则线 段距离约为235厘米。
地球获得的太阳光辐射几乎是平行的
1.5亿千米
由于太阳离地球很远所以到达地球的
能量只占太阳能的 地球每秒钟接收的太阳能 相当于一年中全球总发电量的86000倍多
论一论
为什么太阳能热水器的聚热管颜色这么深?
动手实践
一起探索物体表面颜色 与吸热的关系
❖ 提出问题:物体吸热与物体表面颜色是否有关?
❖ 做出假设: 物体吸热与物体表面颜色有关(或无关)
❖ 实验验证: 实验设计: 实验现象: 实验结论:
太阳辐射能
我们并没有和太阳接触,那么太阳的 能量是如何传到地球上的呢?
太阳以辐射形式不断向周围空间释放能 量,这种能量叫做太阳辐射能
思考与讨论:
宇宙中有很多像太阳一样的能发光 发热的天体,都是巨大的辐射源,但 我们为什么不能感受到它们提供的光 和热呢?
动一动手
点光源发出的光到达被照面时,单位面积 上接受到的辐射随距离增大而迅速减小。
A、与天然气一样的颜色
B、深黑色
C、难以发现的草绿色
D、银白色
3、月球上的温度差是很大的,向阳处的岩石表面温度高达 127℃,而背阳处的温度在零下183 ℃,这是为什么?
说出你熟悉的运用太阳能的产品,你 能设计关于太阳能的产品吗?
请你来分析
在一次极地考查中,某南极科考队一
辆运输车的轮子被冰冻而无法移动,队员 们将一桶一桶的开水泼到冰冻的轮子上, 可泼上去的开水很快结冰,后将煤渣洒

《气象观测实验》课件

《气象观测实验》课件
气压稳定原因 在观测期间没有明显的天气系统 过境,因此气压保持稳定。
REPORT
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
05
气象观测实验注意事项 与建议
实验安全注意事项
避免在雷雨天气进行观测
雷雨天气可能引发雷电,对观测人员和设备造成安全威胁。
注意防晒与防寒
长时间在户外进行观测,需采取措施防止阳光直射和寒冷环境对人 体的影响。
利用物质热胀冷缩的原理,通 过物质体积的变化来测量温度

使用方法
将温度计放在需要观测的位置 ,保持垂直,读数时眼睛与温
度计刻度平行。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
注意事项
避免温度计与热水直接接触, 以免损坏;读数时要保持安静
,避免影响观测结果。
湿度计
种类
毛发湿度计、氯化锂湿 度计、电阻式湿度计等

工作原理
利用物质吸湿或脱湿的 原理,通过物质电阻或 重量的变化来测量湿度
相对湿度在观测期间波动较大,最低时仅 有30%,最高时达到90%。湿度变化与温 度变化呈现出反相关趋势。
气压观测结果
风速观测结果
气压在观测期间基本保持稳定,波动较小 。平均气压为1010百帕。
平均风速为4米/秒,最大风速达到12米/秒 。风向以东南风为主,占60%。
结果分析
温度分析
温度的变化与季节和时间有关。白天由于 太阳辐射,温度升高;夜间由于缺乏太阳

使用方法
将湿度计放在需要观测 的位置,保持垂直,读 数时眼睛与湿度计刻度
平行。
注意事项
定期校准湿度计,避免 误差;避免湿度计与水 直接接触,以免损坏。
气压计
种类

实验一 太阳辐射的观测

实验一 太阳辐射的观测

4、实习报告要求
每人独立观测数据的记录 实习目的、内容 实验仪器 实验结果:S、Sb、Sd、St、r值及计算过程 辐射表主要有哪些类型及其原理
水平面上太阳直接辐射通量密度
Sb S • sinh
太阳高度角:
sinh sin •s计算
时角ω: 真太阳时=地方时+时差
=北京时+(该地经度-120)×4+时差 例如:1958年5月1日15时45分的观测资料 真太阳时=15时45+(116.3-120)×4(分)+3(分)
天空辐射表:测散射辐射和反射辐射
✓ 背面也是由康铜和锰铜串联组成的热电堆,热能转 换成电能
✓ 玻璃罩滤去长波辐射和保护感应面 ✓ 水准器调平
3、辐射通量密度计算
太阳光线垂直面上的太阳直接辐射(S)、散射 辐射(Sd)和反射辐射通量密度
S= N直 K直
Sd
N散 K天
Sr
N反 K天
3、辐射通量密度计算
实验一 太阳辐射的观测
直接、散射和反射辐射
1、目的和内容
目的
掌握太阳辐射的测定、计算方法
内容
太阳直接辐射、散射辐射和反射辐射测定 水平面上太阳直接辐射计算 总辐射计算 反射率计算
2、仪器简介
直接辐射表:测太阳光线垂直面上的直接辐射
✓ 进光筒里面涂黑,外面涂镍,避免筒内反射 ✓ 感应面涂成黑色,产生温差,热能转变成电能。
=15时33.2分 查得:ω=53.3 δ 值:查表 5月1日 δ=14.9 纬度φ,北京φ=40 Sin h=0.609
3、辐射通量密度计算
总辐射(St)=水平面上太阳辐射通量密度 (Sb)+散射辐射通量密度(Sd)
反射率(r)为某一表面上的反射辐射(Sr)与 投射到该表面上的总辐射(St)的比值

《太阳辐射》课件

《太阳辐射》课件
监测设备
使用太阳辐射监测设备,如太 阳辐射计和紫外线指数计,可 以实时监测太阳辐射的强度。
气象预报
气象部门会发布紫外线指数预 报,提醒公众当天的太阳辐射 强度和防护建议。
网络查询
通过查询网络上的紫外线指数 查询系统,可以了解当前和未 来一段时间内的紫外线强度。
个人感受
根据个人感受和皮肤反应,也 可以大致判断太阳辐射的强度
吸收
地面吸收太阳辐射的量取决于地 面的性质,如土壤、草地、水面 的吸收能力各不相同。
太阳辐射在地球表面的分布
纬度分布
随着纬度的升高,太阳辐射的强 度逐渐减弱。
经度与海拔分布
同一纬度上,太阳辐射的分布还受 到经度和海拔的影响。
时间分布
一天中,太阳辐射的强度在中午时 分达到最大,早晚较小。一年中, 夏季接收到的太阳辐射较多,冬季 较少。
太阳辐射对地球的影响
太阳辐射是地球气候变化的主要驱动力,通过影响地球的温度和气候系统,对人类 生活产生深远影响。
太阳辐射中的紫外线有助于杀菌、预防佝偻病等,但过量的紫外线会导致皮肤癌等 疾病。
太阳辐射中的红外线有助于维持地球的温度,但过量的红外线会导致温室效应等环 境问题。
02
太阳辐射的传输
太阳辐射在大气中的传
演化也具有重要意义。
03
技术创新
太阳辐射研究促进了太阳能利用技术的发展和创新,推动了新能源产业
的发展,有助于减少对化石燃料的依赖,降低温室气体排放,为应对全
球气候变化做出贡献。
THANK YOU
感谢观看
太阳辐射的波长范围覆盖了从紫外、 可见光、红外线直到微波的所有波段 。
太阳辐射的来源与组成
太阳辐射主要来源于太阳内部的 核聚变反应,释放出大量的能量

气象学实验(辐射与日照)

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

《气象学太阳辐射》课件

《气象学太阳辐射》课件

太阳辐射变化对气候的影响
温度变化
太阳辐射的变化直接影响 地球表面的热量分布,导 致温度变化,进而影响气 候系统的运行。
降水变化
太阳辐射的变化通过影响 蒸发和凝结过程,进而影 响降水分布和强度,对水 循环产生影响。
风和洋流变化
太阳辐射的变化还可能影 响大气环流和洋流运动, 从而影响气候系统的稳定 性。
太阳辐射光谱
太阳辐射的能量分布在不 同波长范围内,形成的光 谱曲线。
太阳辐射的来源和特性
核聚变
太阳内部的氢核聚变成氦核,释放出大量能量,形成太阳辐 射。
特性
太阳辐射具有连续光谱和偏振特性,其强度随时间和空间变 化。
太阳辐射对地球的影响
气候变化
太阳辐射是地球气候系统的主要能量来源,影响地球 的气候变化。
THANKS
感谢观看
《气象学太阳辐射》PPT课 件
contents
目录
• 太阳辐射的基础知识 • 太阳辐射的测量和观测 • 太阳辐射与气象学的关系 • 太阳辐射的变化及其影响 • 太阳辐射的防护和利用
01 太阳辐射的基础 知识
太阳辐射的定义
01
02
03
太阳辐射
太阳以电磁波的形式向外 发送的能量。
太阳常数
在地球大气层顶,垂直于 太阳光线的单位面积上, 每分钟接收到的太阳辐射 能量。
总结词
太阳辐射的变化会影响降水量的多少和分布。
详细描述
太阳辐射的变化会影响气候系统的运行,如季风、洋流等,从而影响降水量的多 少和分布。此外,太阳辐射的加热作用还
太阳辐射通过加热地表和大气层,引 起气流运动,从而影响风的方向和速 度。
详细描述
太阳辐射的加热作用会导致地表和大 气层之间的温度差异,这种差异会引 起气流运动,从而导致风的形成。此 外,太阳辐射的强度和分布还会影响 风的方向和速度。

气象学太阳辐射

气象学太阳辐射
惊 蛰
春 分
清 明
谷 雨
立 春
雨 水
芒 种
夏 至
小 暑
大 暑
立 夏
小 满
白 露
秋 分
寒 露
霜 降
立 秋
处 暑
大 雪
冬 至
小 寒大 寒Fra bibliotek立 冬小 雪
炎夏到来白昼最长
二十四节气—小暑
小暑:7月6日-- 7月8日
惊 蛰
春 分
清 明
谷 雨
立 春
雨 水
芒 种
夏 至
小 暑
大 暑
立 夏
小 满
白 露
秋 分
寒 露
霜 降
01
又由于地球和太阳的相对位置经常发生变化,而地轴方向保持不变,使晨昏线也经常发生变化,晨昏 线所分割的昼弧段和夜弧段的长短也经常发生变化(赤道地区昼弧和夜弧相等),形成了昼夜长短的变化 。
02
2、昼夜长短的变化
夏半年昼长夜短,昼长随纬度升高而增长,日照时间越长,冬半年昼长随纬度升高而缩短,日照时间缩短,春、秋分则不随纬度升高而变。
大 寒
立 冬
小 雪
麦类作物的籽粒即将饱满。
二十四节气—芒种
芒种:6月5日-- 6月7日
惊 蛰
春 分
清 明
谷 雨
立 春
雨 水
芒 种
夏 至
小 暑
大 暑
立 夏
小 满
白 露
秋 分
寒 露
霜 降
立 秋
处 暑
大 雪
冬 至
小 寒
大 寒
立 冬
小 雪
麦类作物成熟秋作物忙于播种。
二十四节气—夏至
夏至:6月21日-- 6月22日

气象学与气候学第二章 第一节 太阳辐射ppt

气象学与气候学第二章 第一节 太阳辐射ppt
斯蒂芬 — 玻耳兹曼定律和维恩位移定律是测量高温、遥感 和红外追踪等的物理基础。
• 黑体的总放射能力与它本身的绝对温度 的四次方成正比:
• ET=σT4 , σ为斯—玻常数。
• 可计算出黑体在T时的辐射强度,也可 由黑体的辐射强度求得其表面温度。
维恩 (Wilhelm Wien 德国人 1864-1928) 热辐射定律的发现
等各种颜色组成的光带,其中红光波长最长,紫光波长最短。其他各色 光的波长则依次介于其间。波长长于红色光波的,有红外线和无线电波; 波长短于紫色光波的,有紫外线,X射线、丫射线等,这些射线虽然不 能为肉眼看见,但是用仪器可以测量出来(图2-1)。
v气象上着重研究的是太阳短波辐射(0.15-4 µm) 和地气长波辐射(3-120 µm)。
4
一、辐射的基本知识
3. 波长:电磁波长范围有很大的差异,如宇宙射线的波 长为10-10 微米,而无线电波长可达几公里根据波长可将 电磁波分为γ射线、χ射线、紫外线、可见光、红外线、 无线电波。
气象学研究的是太阳、地球、大气的热辐射,他们的 波长范围大约在0.15~120微米。
可见光经三棱镜分光后,成为一条由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫
等。各种波长的太阳辐射都要被散射。 如:当空中存在较多的尘埃、或雾等粗 粒时,太阳辐射的长短波都被同等的散 射,使天空呈现灰白色,也叫漫射。
云层、尘埃具有强烈的反射作用对各种波段的光都反射,因
而呈白色。随着云层增厚反射能力也增强。平均为50%——
55%:高云25%;中云50%;低云65%;薄云10-20%;厚云 90%。
纬度越低总辐射越大。反之,越小。
一般情况下,一年中总辐射量最大的时候往往不会 出现在雨季云量最大的时间。在我国北方出现在雨季到 来之前的5、6月份。
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3.1.1 到达地面的直接辐射Sb的日变化规律
• 到达地面的直接辐射Sb 日变化见下图
3.1.2 散射辐射(Sd)的日变化规律
散射辐射(Sd)的日变化规律见图2
3.1.3 总辐射(St)的日变化(图3) 3.1.4 反射辐射(Sr )的日变化
反射辐射的日变化见图4
3.2 土壤温度的变化
3.2.1 不同深度土壤温度的日变化规律 不同深度土壤温度的日变化规律见图5
梯度
小气候综合实习报告
小气候的特点
小气候:在具有相同得大气候背景下, 在局部地区,由于地形地势、下垫面 构造和特性的不同,造成热量和水分 收支差异,形成了近地气层和土壤上 层局部地区与大气候不同的特殊气候。 •特点:范围小,差别大,很稳定
一、前言(小气候的气候的概念、特点、分 类、研究目的)
• 通过对单点太阳辐射、空气温度、湿度、土壤温度、气 压、风等气象要素的观测分析,了解这些气象要素的日 变化规律;同时通过与对比点间这些气象要素的对比分 析,了解不同下垫面的小气候特征,掌握小气候的研究 方法。
2.2测定内容与方法
1、测定内容 太阳辐射 20 cm、150cm空气温度 风 气压 不同深度土壤温度
2、测定步骤
53′ 通风表上水,通风,悬挂在20cm高处和 150cm处。
55′观测地温(0cm、Tmax、5cm、10cm、 15cm、20cm) 注:Tmin在气象站早上读 一次
56′观测云量、天气状况。 58′读20cm干、湿球温度,连续读三次,读
3.2.2土壤温度的垂直变化规律
土壤温度的垂直变化规律见图6 (以早8点、下午1点、下午5点为代表时间做图)
3、不同高度气温的日变化规律
不同高度气温的日变化规律见图7
3.4 不同高度湿度的日变化规律
3.4.1 不同高度相对湿度(u)的日变化规律 不同高度相对湿度(u)的日日变化规律 不同高度水汽压(e)的日变化规律见图9
(分)=15时33.2分 查得:ω=53.3 • 赤纬δ 值:查表 5月1日 δ=14.9 • 纬度φ,北京φ=40
sinh = sinf ·sind + cosf · cosd · cosw
• Sin h=0.609
实习报告要求
• 每人独立观测数据的记录 • 实习目的、内容 • 实验仪器 • 实验结果:S、Sb、Sd、St、r值及计算过程 • 辐射表主要有哪些类型及其原理
后通风
59′将风速表悬挂在1m高处,松开罗盘小套 管,按下启动杆。
60′读150cm干、湿球温度,连续读三次, 读后通风
01′读风向及指示风速。 02′读20cm干、湿球温度,连续读三次,读
后通风。
03′读气压。(经三次订正得出气压值)
05′观测地温
三、结果分析
(一)单点分析 3.1 太阳辐射日变化
S= N直 K直
Sd
N散 K天
Sr
N反 K天
2、辐射通量密度计算
• 水平面上太阳直接辐射通量密度
Sb S • sinh
太阳高度角:
sinh = sinf ·sind + cosf · cosd · cosw
3、辐射通量密度计算
• 时角ω: 真太阳时=地方时+时差
=北京时+(该地经度-120)×4+时差 例如:1958年5月1日15时45分的观测资料 真太阳时=15时45+(116.3-120)×4(分)+3
二、材料和方法
测点:代表性、比较性 明确:观测地段、观测项目、观测高度和观测时间
2.1 测点概况 1、测点名称(编号)、地理位置、海拔高度。 2、地形及附近水体,当地地形一般特征。 3、植被状况、植被特征、森林组成、树种、
林龄、冠层厚度、层次结构等。 4、土壤状况、土壤名称、种类、组成。 5、周围建筑物状况。
四、结论(测点小气候总结)
祝大家学习顺利!
3.5 气压日变化
气压日变化规律见图10
3.6 风的日变化
• 图11
(二)对比分析
找一个和自己组不同的测点进行以下几方面分 析。 1、不同测点到达地面的直接辐射的比较 (图
12) 2、不同测点的散射辐射的比较 (图13) 4、不同测点土壤温度(0cm、5cm)对比
分析 (图14)
5、不同测点(20cm、150cm)气温对比分析 (图15) 6、相对湿度(u)对比分析(20、150cm) (图16)
图,并分析其变化特点及形成原因
实验三 空气温度、湿度、气压的观测
1、实验目的
• 了解空气温度、湿度的野外及梯度观测仪器, 掌握测定方法
• 了解气压观测仪器,掌握测定方法
2、实验内容
2.1 各项气象要素观测 2.2 观测数据记录、整理、订正和计算 2.3 湿度查算
3、实验报告
• 附已经订正、整理查算后的观测记录 • 实验目的、内容、实验仪器 • 分析比较20cm、1.5m高度的气温和空气湿度
实验一 太阳辐射的观测
直接、散射和反射辐射
1、目的和内容
目的 • 掌握太阳辐射的测定、计算方法
内容 • 太阳直接辐射、散射辐射和反射辐射测定 • 水平面上太阳直接辐射计算 • 总辐射计算 • 反射率计算
2、辐射通量密度计算
• 太阳光线垂直面上的太阳直接辐射(S)、散射辐 射(Sd)和反射辐射通量密度
实验二 空气温度、土壤温度、风、降水和
蒸发的观测
1、实验目的
掌握空气温度、土壤温度、风、降水和蒸发 的观测方法;观测资料的记录整理方法;
2、实验内容
2.1 气象要素观测 2.2 观测数据记录整理和订正
3、实验报告
• 附已经订正、整理查算后的观测记录 • 实验目的、内容、实验仪器 • 根据所测土壤温度绘制土壤温度的垂直廓线
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