农业气象学实验实习指导
农业气象学实习报告

一、实习前言随着我国农业现代化进程的加快,农业气象学在农业生产中的作用日益凸显。
为了更好地理解和掌握农业气象学的基本理论和方法,提升自身实践能力,我于2023年夏季参加了为期两周的农业气象学实习。
此次实习旨在通过实地观测、数据分析以及理论学习,加深对农业气象学知识的理解,为今后的农业科研和生产工作打下坚实基础。
二、实习目的与内容1. 实习目的- 掌握农业气象观测的基本方法与技能;- 熟悉农业气象数据收集、整理和分析流程;- 了解农业气象灾害的成因及预防措施;- 培养严谨的科学态度和团队合作精神。
2. 实习内容- 参观气象观测站,了解气象观测仪器的安装与使用;- 学习农业气象观测方法,如土壤水分测定、气温、湿度、风速等;- 收集和分析农业气象数据,掌握数据处理与分析技巧;- 跟随专家学习农业气象灾害的预防与应对策略。
三、实习过程1. 参观气象观测站在实习的第一天,我们参观了当地气象观测站。
在专家的带领下,我们了解了气象观测站的布局、仪器设备以及观测流程。
通过实地参观,我们对气象观测有了直观的认识。
2. 农业气象观测在接下来的几天里,我们学习了农业气象观测的基本方法。
我们跟随专家学习了土壤水分测定、气温、湿度、风速等观测方法,并亲自操作仪器进行观测。
通过实际操作,我们掌握了农业气象观测的技巧。
3. 数据分析与处理收集到农业气象数据后,我们学习了数据处理与分析方法。
我们使用计算机软件对数据进行了整理和分析,得出了相关结论。
通过数据分析,我们了解了不同气象条件对农业生产的影响。
4. 农业气象灾害预防与应对在实习的最后阶段,我们学习了农业气象灾害的预防与应对策略。
专家结合实际案例,向我们介绍了各种农业气象灾害的成因、危害及预防措施。
通过学习,我们掌握了农业气象灾害的应对技巧。
四、实习收获1. 知识收获通过此次实习,我对农业气象学的基本理论和方法有了更深入的了解,掌握了农业气象观测、数据分析以及灾害预防等方面的技能。
农业气象学实验指导书

农业气象学实验指导书成都信息工程学院大气科学系肖国杰实验一积温的计算(2学时)农业生产在相当大的程度上受自然条件中的气象条件影响,在其它外界条件基本满足的前提下,温度对作物的发育起传主导作用;作物发育要求一定的下限温度(某些发育期还要求一定的上限温度);作物完成某一发育期要求一定的热量条件——积温。
积温的概念也经历了多年的发展历程,并因研究目的不同而有差异,但常用的主要有活动积温和有效积温两种。
活动积温多用于农业气候分析,它考虑了生物学零度,排除了对作物发育不起作用的生物学零度以下的日平均气温;用实测的日平均气温统计,比较方便。
但活动积温包含了一部分低于生物学零度的无效温度,使积温的稳定性较差。
有效积温多用于研究作物的发育与热量条件的定量关系,建立作物发育速度的农业气象模式和编制农业气象预报等,它排除了对作物不起作用的生物学零度以下的无效温度,积温稳定性好,较符合实际。
但其统计比较繁琐,往往给分析计算带来一定的困难。
下面以成都地区温度积温为例,学习活动积温和有效积温的计算方法。
一、目的和要求要求:掌握逐日累加法、直方图法求算积温。
目的:掌握大于某界限温度积温的主要计算方法。
二、实习内容2.1活动积温用逐日累加法计算成都1980年≥10℃初、终日期间的活动积温;计算成都1951-1980年≥10℃活动积温的多年平均值;用直方图法,利用成都19xx年逐月气温资料,求出10℃的初、终日期,≥10℃的活动积温。
2.2有效积温用逐日累加法计算成都1980年≥10℃初、终日期间的有效积温;用直方图法,利用成都1980年逐月气温资料,求出≥10℃的有效积温。
三、步骤3.1熟悉资料本次实习应用的资料为成都地区1980年逐日、逐月平均温度资料;1951-1980年≥10℃各年的活动积温。
3.2方法3.2.1逐日累加法(1)确定界限温度(或生物学下限温度)。
(2)求出日平均气温稳定通过该界限温度的初、终日期。
(3)在界限温度初、终日期以内,将大于或等于界限温度的日平均气温累加起来,即为活动积温;将大于或等于界限温度的日平均气温与界限温度之差累加起来,即为有效积温。
农业气象学实习报告

农业气象学实习报告本次实习我有幸进入了农业气象学的领域,通过实地观察和学习,我对农业气象学有了更深入的了解。
农业气象学是研究气象因素对农业生产的影响及其规律的一门学科,它对于指导农业生产、提高农业生产效益具有重要的意义。
在实习过程中,我首先学习了气象观测的基本知识,包括气象观测仪器的使用方法、气象数据的采集和记录等。
通过实际操作,我掌握了气象观测的技能,能够准确地进行气象数据的采集和记录。
其次,我参与了农田气象观测工作。
在农田气象观测中,我学习了如何设置气象观测点、如何选择气象观测仪器以及如何进行气象数据的采集和记录。
我还学习了如何分析气象数据,并根据气象数据为农业生产提供合理的气象服务。
在实习的最后阶段,我参与了农业气象灾害监测和预警工作。
通过学习,我了解到了农业气象灾害的种类和特点,学会了如何利用气象数据对农业气象灾害进行监测和预警。
我还学习了如何向农民发布气象灾害预警信息,帮助农民采取有效的防灾减灾措施,保障农业生产的安全。
通过这次实习,我不仅学到了丰富的理论知识,还掌握了实际操作技能。
我深刻认识到了气象因素对农业生产的重要性,明白了农业气象学在现代农业生产中的作用。
我将继续努力,不断学习和提高自己的专业能力,为农业生产提供更好的气象服务。
在实习的过程中,我还深刻体会到了农业气象学的重要性。
气象因素对农业生产有着重要的影响,合理利用气象信息可以提高农业生产的效益,减少气象灾害对农业生产的影响。
因此,农业气象学的研究和应用具有重要的意义,希望更多的人能够关注和重视农业气象学,为农业生产的发展贡献自己的力量。
通过这次实习,我深刻认识到了农业气象学对于农业生产的重要性,也明白了农业气象学在现代农业生产中的作用。
我将继续努力,不断学习和提高自己的专业能力,为农业生产提供更好的气象服务。
希望在未来的工作中,能够将所学所得运用到实际生产中,为农业生产的发展贡献自己的力量。
农业气象学实验指导书

农业气象学实验指导书成都信息工程学院大气科学系肖国杰实验一积温的计算(2学时)农业生产在相当大的程度上受自然条件中的气象条件影响,在其它外界条件基本满足的前提下,温度对作物的发育起传主导作用;作物发育要求一定的下限温度(某些发育期还要求一定的上限温度);作物完成某一发育期要求一定的热量条件——积温。
积温的概念也经历了多年的发展历程,并因研究目的不同而有差异,但常用的主要有活动积温和有效积温两种。
活动积温多用于农业气候分析,它考虑了生物学零度,排除了对作物发育不起作用的生物学零度以下的日平均气温;用实测的日平均气温统计,比较方便。
但活动积温包含了一部分低于生物学零度的无效温度,使积温的稳定性较差。
有效积温多用于研究作物的发育与热量条件的定量关系,建立作物发育速度的农业气象模式和编制农业气象预报等,它排除了对作物不起作用的生物学零度以下的无效温度,积温稳定性好,较符合实际。
但其统计比较繁琐,往往给分析计算带来一定的困难。
下面以成都地区温度积温为例,学习活动积温和有效积温的计算方法。
一、目的和要求要求:掌握逐日累加法、直方图法求算积温。
目的:掌握大于某界限温度积温的主要计算方法。
二、实习内容2.1活动积温用逐日累加法计算成都1980年≥10℃初、终日期间的活动积温;计算成都1951-1980年≥10℃活动积温的多年平均值;用直方图法,利用成都19xx年逐月气温资料,求出10℃的初、终日期,≥10℃的活动积温。
2.2有效积温用逐日累加法计算成都1980年≥10℃初、终日期间的有效积温;用直方图法,利用成都1980年逐月气温资料,求出≥10℃的有效积温。
三、步骤3.1熟悉资料本次实习应用的资料为成都地区1980年逐日、逐月平均温度资料;1951-1980年≥10℃各年的活动积温。
3.2方法3.2.1逐日累加法(1)确定界限温度(或生物学下限温度)。
(2)求出日平均气温稳定通过该界限温度的初、终日期。
(3)在界限温度初、终日期以内,将大于或等于界限温度的日平均气温累加起来,即为活动积温;将大于或等于界限温度的日平均气温与界限温度之差累加起来,即为有效积温。
农业气象学实验实习指导

农业气象学实验实习指导塔依尔胡晓棠吕新雷咏雯石河子大学农学院资环系气象教研室目录实验一太阳辐射、光照强度和日照时数的测定 1 实验二空气、土壤温度的观测23 实验三空气湿度、降水和蒸发的观测34 实验四气压与风的观测48 实验五农业气候资料的整理及统计63 实验六园艺设施小气候观测82 实验七农田小气候观测85 教学实习地面气象观测95实验一太阳辐射、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常用仪器的工作原理、构造特点、安装要求、使用及一般的维护方法。
要求同学们正确掌握太阳直接辐射、总辐射、净辐射辐射通量密度和光照强度以及日照时数的观测方法。
二、所需仪器(一)太阳辐射仪器大多数太阳辐射仪器是根据辐射对辐射仪器感应器产生的热效应为基础来测量的。
太阳辐射是气象观测指标中重要内容,根据国际气象组织WMO标准要求,太阳辐射观测分为总辐射、散射辐射、直接辐射、反射辐射和净辐射。
测量辐射常用的仪器有:1.直接辐射表:测量垂直于太阳光的单位面积上,单位时间内所接受的太阳辐射能量。
2.天空辐射表(又称总辐射表):测量在水平面上所接受到的太阳总辐射。
用特制的圆盘或遮日环挡去太阳直接辐射后可单独测量天空散射辐射;将仪器感应面向下可测量下垫面反射辐射。
3.分光谱辐射表:是测量在某一个光谱区辐射能的辐射表。
在辐射表的感应面上加不同处理的滤光罩,可测量红外、可见光及紫外区辐射量。
4.净辐射表:测量所有波长的净辐射能量交换。
(二)光照强度的观测仪器主要有照度计,用它测量可见光的光照度。
(三)光照时间观测仪器观测日照时数的仪器常用的有暗筒式日照计(又叫乔唐式)和聚焦式日照计两种。
用于太阳日照时数的测量。
三、实验内容1.总辐射、散射辐射、直接辐射、反射辐射和净辐射的观测。
2.光谱辐射的观测3.太阳辐射记录仪的使用。
4.光照度的观测。
5.日照时数的观测。
四、太阳辐射表的工作原理、结构及安装使用(一)热电偶原理下面介绍的太阳辐射测量仪器,其测量原理是辐射对辐射仪器感应器产生的热效应为基础来测量的,即热电偶原理。
农业气象学实习报告册

农业气象学实习报告一、实习目的本次农业气象学实习的主要目的是让我们了解和掌握气象学在农业生产中的应用,将课堂上学到的理论知识与实际农业生产相结合,提高我们对农业气象条件的认识和分析能力,为今后从事农业气象工作打下基础。
二、实习内容实习期间,我们参观了农业气象观测站,了解了气象观测设备的使用和观测项目,学习了农业气象资料的收集、整理和分析方法,还参与了农业气象预报和气候区划等方面的实践操作。
三、实习过程1. 参观农业气象观测站在实习的第一天,我们参观了学校附近的农业气象观测站。
观测站负责人向我们介绍了观测站的基本情况和各项观测设备的功能。
我们了解了气温、降水、光照、风速等气象因素对农业生产的影响,并学会了使用温度计、湿度计、风速计等基本气象仪器。
2. 学习农业气象资料收集和分析方法在实习的第二、三天,我们学习了如何收集和整理农业气象资料。
我们通过实地观测和记录,掌握了气象数据的采集方法。
同时,我们还学习了如何利用气象数据进行农业气候区划和生产预报。
3. 参与农业气象预报和实践操作在实习的第四、五天,我们参与了农业气象预报的编制工作。
在指导下,我们学会了如何根据气象资料和农学知识进行作物生长状况分析和农业气象灾害预警。
此外,我们还进行了农业气象实践操作,如人工影响天气、农业灌溉等。
四、实习收获通过本次实习,我们对农业气象学的基本概念和原理有了更深入的了解,学会了使用气象观测设备,掌握了农业气象资料的收集和分析方法。
同时,我们还学会了如何将气象学知识应用于农业生产,为今后从事农业气象工作奠定了基础。
五、实习体会本次实习使我们认识到农业气象学在农业生产中的重要性。
农业气象学不仅有助于我们了解和应对气象灾害,还能为农业生产提供科学依据,提高农业生产效益。
同时,我们认识到,作为一名农业气象工作者,需要不断学习和积累经验,为农业生产提供更好的服务。
总之,本次实习使我们受益匪浅,不仅提高了我们的理论水平和实践能力,还激发了我们学习农业气象学的兴趣。
气象学实习指导书
气象学实验(实习)指导书实验(实习)项目⏹地面观测场的建立⏹温度和湿度的观测⏹气压和风的观测⏹蒸发与降水的观测⏹云的观测实验(实习)一地面观测场的建立实验(实习)目的: 掌握观测场建立的标准和要求, 场内仪器布置原则实验仪器: 普通温度表、最高温度表、最低温度表、自计温度计、百叶箱、地面温度表、直管地温表等。
实验(实习)课时: 1课时教学过程:一、地面气象观测场建立的目的和观测项目及观测的特点1.目的: 地面气象观测是用气象仪器对近地面层的物理现象及其变化过程进行测定;用肉眼对大气的一些现象如云、光、电进行观测, 为天气预报、气候分析和科学研究提供气象情报和积累基本资料。
2.项目: 气压、气温、湿度、降水、风向风速、积雪、蒸发、云、天气现象、能见度、日照、地温、冻土等。
3、特点: 代表性、准确性、比较性。
二、观测场的选择地面气象观测的主要项目都是在观测场内进行通过各种仪器进行的, 观测场的选择是否适宜, 对观测资料的代表性、准确性和比较性影响较大。
1.应选在能代表大范围天气、气候的地点;2.要建在平坦空旷、四周无高大建筑物、水体和森林的地方;3.场内地面水平、无洞穴、坑洼和突起;4.场内铺植浅草(20CM为宜), 土壤保持当地结构特征。
5.观测场地不宜过小, 否则场内仪器安装难以保持一定距离, 容易相互遮挡, 影响通风。
一般为25*25或20*16, 中学气象园的面积可视实际情况和观测项目的多少而定, 但不得小于5*4。
另外, 场地四边东西南北方向一致, 周边为铁丝网、铁栅栏或竹木围档, 决不能用砖石砌墙。
三、仪器布置的原则1.保持一定距离, 互不影响;2.仪器布置北高南低;3.常用仪器在中央小路附近;4.观测场门开向北面;5、大、小百叶箱内温度表、温、湿度计安置的高度规定为距地面1.5M, 雨量筒、雨量器和蒸发皿的高度以距地面70CM为宜, 安置日照仪的地方地形开阔, 东西无障碍, 风向风速仪的高度不低于10M。
农业气象学实习报告
农业气象学实习报告农业气象学是一门研究农业生产与气象条件相互关系的学科,对于农业生产的科学规划和管理具有重要意义。
在本次实习中,我深入了解了农业气象观测、数据分析以及气象服务在农业中的应用等方面的知识和技能。
一、实习目的本次实习旨在将课堂上学到的农业气象学理论知识与实际应用相结合,提高我们对农业气象观测仪器的操作能力,增强对气象数据的分析和处理能力,培养解决实际农业气象问题的思维和方法,为今后从事农业气象相关工作打下坚实的基础。
二、实习单位及时间实习单位:_____农业气象观测站实习时间:_____年_____月_____日_____年_____月_____日三、实习内容1、农业气象观测仪器的使用与维护学习了温度、湿度、风速、风向、降水等气象要素的观测仪器,如百叶箱、干湿球温度计、风速仪、雨量器等的使用方法和原理。
掌握了仪器的安装、调试和日常维护要点,确保仪器的正常运行和数据的准确性。
2、气象数据的采集与记录按照规定的时间和观测规范,进行定时气象数据的采集,并认真填写观测记录表。
对采集到的数据进行初步的质量控制,如检查数据的合理性、完整性等。
3、数据分析与处理运用统计学方法和相关软件,对采集到的气象数据进行分析,计算气象要素的平均值、极值、变率等统计指标。
绘制气象要素的时间序列图和直方图,以便直观地了解气象要素的变化规律。
4、农业气象服务的实践结合当地的农业生产特点,为农户提供简单的农业气象服务,如发布气象灾害预警信息、提供适宜的农事活动建议等。
参与农业气象服务产品的制作和发布,了解如何将气象信息有效地传递给农业生产者。
四、实习收获1、实践操作能力的提升通过亲自操作气象观测仪器和进行数据采集,我熟练掌握了各种仪器的使用方法,提高了动手能力和实践操作的准确性。
这使我在今后的工作中能够更加自信地应对实际的气象观测任务。
2、数据分析能力的增强对大量气象数据的分析处理,让我学会了运用统计学知识和相关软件来挖掘数据中的有用信息。
农业气象学实习报告
农业气象学实习报告一、引言在农业生产中,气象条件对作物的生长和发育起着至关重要的作用。
因此,进行农业气象学实习,以了解不同气象要素对农作物生长的影响,对于农业生产的合理布局和农作物的适时管理具有重要意义。
本报告旨在总结我在农业气象学实习中所收集的数据、观察到的现象以及个人的体会,以期对农作物适时管理和灾害防控提供有益参考。
二、实习目的与方法本次实习的目的是通过实地观察和数据收集,掌握农业气象学的基本理论知识以及如何利用气象预报做农业生产的决策。
实习方法主要包括现场观测和数据记录,同时结合相关文献学习。
三、实习过程及结果1. 气象观测在实习过程中,我进行了常规的气象观测,包括温度、湿度、风向、风速等要素的测量。
观测结果显示,温度的变化对农作物的生长有重要影响,过高或过低的温度都会对农作物的生长产生不利影响。
2. 光照观测在早晨和傍晚,我对太阳高度和光照强度进行了观测。
观测结果显示,在植物生长过程中,光照是一个重要的因素,它对光合作用有直接影响,光照不足会导致光能转化不足,影响作物的生长和产量。
3. 降水观测通过观测降雨情况,我发现适时的降雨是作物生长的必要条件。
合理利用降水资源可以减少灌溉用水量,进而降低生产成本。
4. 数据整理与分析根据所观测到的数据,我对各个气象要素的变化进行了整理和分析。
通过统计资料,我发现不同气象要素之间的相互影响以及对农作物生长的影响规律。
这些分析结果为我们制定农业生产计划和决策提供了依据。
四、实习收获与体会通过这次农业气象学的实习,我进一步了解了不同气象要素对农作物生长的影响,以及如何利用这些气象信息做出农业生产的决策。
同时,我也感受到了农业生产中气象因素的复杂性和不确定性。
在未来的农业生产中,我将更加注重气象数据的收集和分析,以便更好地进行农作物管理和灾害防控。
五、结论农业气象学实习让我深入理解了气象因素对农作物生长的重要性,加深了我对农业生产的认识。
通过对气象数据的观察和分析,我学会了根据气象预报做出合理的农业生产决策。
农业气象学实习报告
农业气象学实习报告一、引言在本次农业气象学的实习中,我们深入研究了气象与农业的关系,探索了气象因素对农作物生长和农业生产的影响,以及如何利用气象信息提高农业生产效益。
本报告旨在总结实习的收获,分享实习过程中的观察和体会。
二、实习准备在实习开始之前,我们对农业气象学的基本概念和相关知识进行了系统的学习和准备。
通过查阅资料,了解了气象因素包括气温、降水、日照、风速等与农业生产的关系。
我们还学习了如何使用气象设备、观测数据和气象软件进行农业气象监测和分析。
三、实习过程3.1 气象数据采集在实习期间,我们前往农业气象站进行了多次实地观测和数据采集。
通过观测气象站的自动观测仪器和手工观测仪器,我们收集了一系列与农业气象相关的数据。
例如,我们测量了不同地点的气温、湿度和降水量等。
3.2 气象与农作物的关系通过研究气象数据和农作物生长数据,我们深入分析了气象因素对农作物生长的影响。
例如,我们发现气温和日照时数对农作物的生长和发育具有重要影响。
在保护农作物免受冻害和热害的同时,也需要充分利用气温适宜和日照充足的条件,合理安排农作物的种植和管理。
3.3 气象信息的运用通过学习气象软件的使用,我们学会了如何获取和分析气象信息,以及如何将气象信息应用于农业生产。
我们利用气象软件预测了降水和温度变化趋势,根据预测结果进行了农作物灌溉和管理的决策。
四、实习收获通过本次农业气象学的实习,我们收获了以下几点经验与感悟:4.1 了解了气象与农业的密切关系。
气象因素对农作物生长和农业生产有重要影响,因此充分了解气象因素的变化和规律,对农业生产具有重要意义。
4.2 学会了如何观测和分析气象数据。
通过实地观测和数据采集,我们提高了观测数据的准确性,并学会了使用气象软件进行数据分析和预测。
4.3 掌握了气象信息的运用技巧。
通过利用气象软件的功能,我们能够及时获取气象资讯,并将其应用于农业生产中,在提高农作物产量和质量方面起到了积极作用。
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农业气象学实验实习指导塔依尔胡晓棠吕新雷咏雯石河子大学农学院资环系气象教研室目录实验一太阳辐射、光照强度和日照时数的测定 1 实验二空气、土壤温度的观测23 实验三空气湿度、降水和蒸发的观测34 实验四气压与风的观测48 实验五农业气候资料的整理及统计63 实验六园艺设施小气候观测82 实验七农田小气候观测85 教学实习地面气象观测95实验一太阳辐射、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常用仪器的工作原理、构造特点、安装要求、使用及一般的维护方法。
要求同学们正确掌握太阳直接辐射、总辐射、净辐射辐射通量密度和光照强度以及日照时数的观测方法。
二、所需仪器(一)太阳辐射仪器大多数太阳辐射仪器是根据辐射对辐射仪器感应器产生的热效应为基础来测量的。
太阳辐射是气象观测指标中重要内容,根据国际气象组织WMO标准要求,太阳辐射观测分为总辐射、散射辐射、直接辐射、反射辐射和净辐射。
测量辐射常用的仪器有:1.直接辐射表:测量垂直于太阳光的单位面积上,单位时间内所接受的太阳辐射能量。
2.天空辐射表(又称总辐射表):测量在水平面上所接受到的太阳总辐射。
用特制的圆盘或遮日环挡去太阳直接辐射后可单独测量天空散射辐射;将仪器感应面向下可测量下垫面反射辐射。
3.分光谱辐射表:是测量在某一个光谱区辐射能的辐射表。
在辐射表的感应面上加不同处理的滤光罩,可测量红外、可见光及紫外区辐射量。
4.净辐射表:测量所有波长的净辐射能量交换。
(二)光照强度的观测仪器主要有照度计,用它测量可见光的光照度。
(三)光照时间观测仪器观测日照时数的仪器常用的有暗筒式日照计(又叫乔唐式)和聚焦式日照计两种。
用于太阳日照时数的测量。
三、实验内容1.总辐射、散射辐射、直接辐射、反射辐射和净辐射的观测。
2.光谱辐射的观测3.太阳辐射记录仪的使用。
4.光照度的观测。
5.日照时数的观测。
四、太阳辐射表的工作原理、结构及安装使用(一)热电偶原理下面介绍的太阳辐射测量仪器,其测量原理是辐射对辐射仪器感应器产生的热效应为基础来测量的,即热电偶原理。
两种不同的金属导体,其两端彼此焊接成为一个闭合回路,如图1.1所示,当两个接触点的温度T1、T2不同时,回路中就会有电势,温差越大,回路中热电动势也越大,这种效应称为热电效应,其产生的电动势称之为温差电势。
用来作为测量元件的那一端称为工作端(热点、测量端),另一端称为参考端(冷点)。
根据热电堆温差与输出电压的关系,可以从理论上计算不同入射辐射下的辐射表输出,图1.2是辐射表输出电压与入射光的辐射通量密度的理论曲线及实际观测曲线。
-6(二)直接辐射表1.普通直接辐射表(1)普通直接辐射表的构造直接辐射表主要由感应器、进光筒、支架和底座构成如图1.3。
直接辐射表所测量的仅仅来自太阳圆盘的辐射,实际上,不可能达到这个目的,因为如果圆盘的进口正好适应了太阳圆盘,则当圆筒方向甚至是很小的改变,也将引起很大的误差。
由于它还感受到太阳周围很小一部分天空的散射,因此圆筒长短与进口形状改变,不同的仪器就包括了不同量的环日辐射,所以筒的进口形状,筒的长度是相当重要的。
(2)普通直接辐射表的工作原理直接辐射表的感应器是由36对康铜—锰铜薄片串联组成的热电堆,置于进光筒的底部,其接受日射面涂有吸收率很高的黑色涂料,背面焊有星盘状温差热电堆的热接点,冷接点焊在底座的铜环上与进光筒外壳相连,便于与气温平衡。
为了消除风及旁侧辐射的影响,进光筒内有5个直径逐渐变小的环形光栅,光栅内侧涂黑,外侧(向阳面)镀镍(见图1.4),以减少弱风对感应面的影响,并防止散射辐射落到感应面上,消除光线在筒内的反射。
(3)普通直接辐射表的安装和使用测量时,必须将进光筒感应面正对太阳,让穿过小孔(3)的光点正好落在筒尾端的小黑点(4)上。
当涂黑的银箔片受日光直射后,温度升高,由此产生温差电流,温差电流的大小与直接辐射的辐射通量密度成正比。
通过换算可得到太阳直接辐射的辐射通量密度。
进光筒固定在支架上,支架上有螺丝用来对准当地纬度刻度。
为使感应面对准太阳,可用螺丝(9)(10)进行调整,其中螺丝(9)能使进光筒口作上下移动,而螺丝(10)能使进光筒做单项圆弧形转动。
底座(11)上有一箭头(12)指向北,用此来对准当地子午线。
观测完毕,用筒盖(5)盖上进光筒口。
2.TBS-2-B直接辐射表这是一种自动跟踪太阳用来测量太阳直接辐射的表,与太阳辐射记录仪连接使用。
(1)TBS-2-B直接辐射表的构造该表构造如图1.5,主要由光筒和自动跟踪装置组成。
(2)TBS-2-B直接辐射表的工作原理光筒内部由七个光栏和内筒、石英玻璃、热电堆、干燥剂筒组成。
七个光栏是用来减少内部反射,构成仪器的开敞角并且限制仪器内部空气的湍流,在光栏的外面是内筒,用以把光栏内部和外筒的干燥空气封闭,以减少环境温度对热电堆的影响。
在筒上装置JGS,石英玻璃片,它可透过0.27—3.2μm波长的辐射光,光筒的尾端装有干燥剂,以防止水气凝结物生成。
感应部分是光筒的核心部分,它是由快速响应的线绕电镀式热电堆组成。
感应面对着太阳一面涂有美国3M无光黑漆,上面是热电堆的热接点,当有阳光照射时,温度升高,它与另一面的冷结点形成温差电动势。
该电动势与太阳辐射强度成正比。
自动跟踪装置是由底版、纬度架、电机、导电环、蜗轮箱(用于太阳倾角调整)和电机控制器等组成。
驱动部分由石英晶体震荡器控制直流步进电机,电源为直流6V。
该电机精度高,24小时转角误差为0.25°以内。
当纬度调到当地地理纬度,地板上的黑线与正南北线重合,倾角与当时太阳倾角相同,即可实现准确的自动跟踪。
(3)TBS-2-B直接辐射表的安装直表的安置地方要保证在所有季节和时间内(从日出至日落)太阳直射光不受任何障碍物影响。
如有障碍物在日出日落方向,其高度角不得超过5°,同时要尽量避开烟、雾等大气污染严重的地方,通常可与其它辐射表一起安在观测场内。
如果条件不具备,也可安在房顶的平台上。
直表要安装在专用台架上,台架面可用铁板或水泥构成。
台柱面的尺寸至少应有300×400mm,台架要安装的很牢固,即使受到严重的冲击和振动(如大风等)也不应改变仪器的水平状态。
直表的跟踪精度与仪器的安装是否正确关系极为密切。
直表安装必须调好纬度角、对正南北向、调水平。
①对纬度松开纬度盘上的旋纽9和11,转动刻度盘10,使其对准当地地理纬度(准确至0.25°),然后再拧固紧。
②对南北为了使地轴与直表回转中心在同一平面上,直表底座上的方位线必须准确当地南北方向。
③调水平用底板上的三个水平调整螺丝调水平泡至水平器中央。
(4)使用①将控制器与直表跟踪部分用导线连接,并接通电源。
②按下电源键,电源灯亮,系统工作。
③按下方向键,指示灯亮,电机按一个方向转动:再按一次向相反方向转动;④如果蓄电池电压不足5V,要及时充电。
(5)电源供给电源供给出交流电220V转为直流6V电压供给直流步进电机,电机箱电流为200mA。
蓄电池可工作15小时。
为了使电机准确跟踪,控制器使用时一定要接上蓄电池,然后再接交流电。
(二)天空辐射表天空辐射表可测量水平面上所接受到的太阳总辐射、天空散射辐射和地面反射辐射的仪器。
1.天空辐射表的构造天空辐射表构造如图1.6,由玻璃罩、干燥器、水平泡、螺丝、遮光板、支杆、玻璃罩盖子、底座构成。
2.工作原理及使用天空辐射表(黑白型)的感应面是黑白相间的锰铜片和康铜片,两端彼此紧密焊接,串联组成温差热电堆,形成一块棋盘状的平板。
其中黑色部分涂有无光炭黑,白色部分涂有氧化镁,感应面黑色背面串联成热电堆的热端;白色背面串联成冷端。
有太阳辐射时,黑色板面强烈吸收太阳辐射能,而白色板面几乎把能量全部反射掉,两者之间产生的温差电流的大小与太阳辐射的辐射通量密度成正比。
天空辐射表的感应面上安有一个玻璃罩(1),它的作用主要有:滤去感应面上的大气及地面长波辐射;防止风吹去黑白片上的热量。
当玻璃罩内有水汽时,会影响感应面吸收辐射能的能力,因此在感应面下方一侧,安有一个干燥器(2),用以存放干燥剂以便于吸收罩内水分。
天空辐射表旁边有一水平泡(3),可通过座架上的三个螺丝(4)来调整仪器水平。
仪器还有一遮光板(5),可用来遮挡感应面上的太阳直接辐射,用以测定散射辐射。
遮光板是一直径与玻璃罩相等的圆形黑色铝板,遮光板的一侧固定有支杆(7),支杆的长度是遮光板直径的5.7倍,被支架上的螺丝(6)夹住,遮光板大约遮住10°立体角的天空。
3.天空辐射表的维护①保持玻璃罩的清洁、不受损坏或改变位置。
②若干燥剂失效要及时更换新干燥剂。
③检查干燥剂口是否密合涂油,不要使罩内有水汽,不要将干燥剂洒落在感应面上。
当感应面翻转朝下时,感应面上的玻璃罩就滤去了地面长波辐射,这时黑白片上所接受的辐射,就是地面对太阳辐射的反射辐射。
(三)总辐射表该表(如图1.7)用来测量光谱范围为0.3-3μm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。
1.工作原理及构造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,其表面涂有高吸收率的黑色涂层。
热接点在感应面上,而冷结点则位于机体内,冷热接点产生温差电势。
在线性范围内,输出信号与太阳辐照度成正比。
为减小温度的影响则配有温度补偿线路,为了防止环境对其性能的影响,则用两层石英玻璃罩,罩是经过精密的光学冷加工磨制而成的。
TBQ-2A太阳辐射传感器结构如图 1.8所示。
2.安装与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,将其牢牢固定,再将总辐射表输出电缆与记录器相连接,即可观测。
最好将电缆牢固地固定在安装架上,以减少断裂或在有风天发生间歇中断现象。
3.注意事项①玻璃罩应保持清洁,要经常用软布或毛皮擦净。
②玻璃罩不准拆卸或松动,以免影响测量精度。
③罩内防止结水,应定期更换干燥剂。
(四)管状辐射表该表与辐射记录仪连接使用,用于测量植物群落中太阳辐射的透射或辐射总量。
1.工作原理该表感应元件由400个热电偶组成,表面涂有高吸收率的黑色涂料和高反射率的白色涂料。
当感应元件受到光照时,白色涂层和黑色涂层分别反射和吸收辐射量形成温差产生温差电势,以毫伏信号输出。
根据输出电势的大小可以方便地计算出太阳的辐射强度。
2.构造该表由感应面、防护罩、水平泡和信号输出/输入端口等部分组成(如图1.9所示)。
3.使用方法使用时,水平仪气泡处于中心圆环内即接收元件表面在水平位置。
并与辐射记录仪连接。
当用手操作管型表插入植物群落中做瞬时透射测量时,要尽量端平,使黑色涂料面朝南,按水平面由西向东指向进行测量,在植物群落中进行瞬时或累计测量。