實驗一太陽輻射光照強度和日照百分率的測定1

1、氣象學實驗報告班級：植保檢11-1 姓名：李舒 學號：20116340實驗一、太陽輻射、光照強度和日照時數(shù)測定一、 實驗?zāi)康?.掌握太陽天空輻射表的使用，正確觀測太陽直接輻射輻射、散射輻射、凈輻射2.掌握日照計的使用方法，正確光測光照強度3.掌握日照時數(shù)、日照百分率的計算二、實驗器材天空輻射表、凈輻射表、照度計、紫外線照度計、日照記錄紙三、實驗原理 1.輻射表示通過感應(yīng)部位黑白相間的感應(yīng)器產(chǎn)生熱效應(yīng)，轉(zhuǎn)化為電動勢2.太陽直接輻射(S´m): 單位時間內(nèi)以平行光形式投射到地表單位水平面積上的太陽輻射能。3.散射輻射():太陽光線經(jīng)大氣散射后，單位時間內(nèi)以散射光形式到達地表單位水平面積上

2、的太陽輻射能（散射輻射）。4.太陽總輻射(Q= S´m +) : 太陽直接輻射和散射輻射之和，稱為太陽總輻射。5.地面凈輻射(B)：單位時間內(nèi)，單位面積地面所吸收的輻射與放出的輻射之差（也稱為地面輻射差額）。 四、實驗步驟與結(jié)果1.天空輻射表、凈輻射表的觀測、照度計的觀測、紫外照度計的觀測表1 天空輻射、凈輻射、散射輻射、光照強度、紫外線光照強度的時間變化情況重復9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:00太陽總輻射（W/m2）193.9268.3404.8470.2564527.0424.7291.6270.7407.4475.8560.2522.7422.

3、5396.1265.9402.2466.6568.1531.3426.9直接輻射（W/m2）160.7168.8319.5373.5423.7367.7248.4259.4164.5324.9370.3427.8363.2244.1362.1172.3313.9376.9418.9371.1252.9凈輻射（W/m2）12.5696.7209.4238.2278.5342.9207.123.1994.5213.5233.9275.8339.5204.831.9398.9205.3243.6281.3346.1209.9散射輻射（W/m2）133.299.585.396.7140.3159.31

4、76.3233.9104.682.698.5143.9154.1170.7332.594.487.994.9137.6165.7182.5光照強度（lx）142903430049900545006400062200342002455037800516005930062800617003390033980305004890049400665006410036500紫外線光照強度（uw/m2）125.8112.2271285302344230228.3124.4275301286299197323 .1100.9267276334387259從表1可以看出， 圖1 天空輻射、直接輻射、凈輻射和散射

5、輻射的時間變化規(guī)律圖2 光照強度的時間變化規(guī)律圖3 紫外線強度的時間變化規(guī)律2. 日照時數(shù)及光照百分率的計算（以雅安為例）（1）1993年9月23日的實照時數(shù)= 7.6 h 。（2）1993年9月23日的可照時數(shù)= 12h = 23.5 sinº因1993年9月23日的，所以 = 23.5 sin0º 0則這天的可照時數(shù)為12h日照百分率（7.612）×10063.33五、討論1.天空輻射、直接輻射、散射輻射、凈輻射的日變化 由圖1可知，天空輻射、直接輻射、凈輻射從9點到15點大體上都呈先升高后降低的趨勢，且在13點左右達到最大值。由于早上9點太陽未完全升起、大氣

6、透明度低等因素，輻射比較弱；隨著太陽的升起、大氣透明度增加，輻射逐漸增強直至太陽高度角最大時，輻射最強；再隨時間推移，輻射減弱?？傒椛?、直接輻射與太陽高度角呈正相關(guān)，而太陽直接輻射越強，散射輻射越弱。光照強度和紫外線光照強度的日變化由圖2、3可知，光照強度和紫外線強度隨時間的變化，先升高后降低。因為光照強度和紫外線強度也和太陽高度角呈正相關(guān)，而太陽高度角在9點到15點是先增加后降低。(特定時間)日照時數(shù)及日照百分率秋分日和春風日晝夜平分，各為12小時，通過計算得知1993年9月23日雅安的日照時數(shù)和日照百分率。實照時數(shù)說明太陽直接輻射的時數(shù)多少，日照百分率說明晴陰狀況。所以這天雅安晴朗，天氣比

7、較好。實驗二、土壤溫度、空氣溫度及空氣濕度的測定一、實驗?zāi)康?.熟悉測定氣溫和低溫的幾種儀器的構(gòu)造和原理2.掌握氣溫和土壤溫度的觀測方法3.了解測定空氣溫度儀器的構(gòu)造原理4.掌握差算空氣濕度的方法二、實驗器材 通風干濕表、百葉箱、地面溫度計、最高溫度計、最低溫度計。三、實驗步驟 1.百葉箱空氣溫度的觀測 2.通風干濕表空氣溫度的觀測 3.地面溫度，地面最高溫度和最低溫度的觀測4.空氣相對濕度，水汽壓，飽和差，露點溫度的查算（濕度查算表）表1百葉箱空氣溫度、通風干濕表空氣溫度、地面溫度、地面最高溫度和最低溫度的時間變化情況重復9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:00百

8、葉箱空氣溫度（）干球13.24.28.48.89.59.99.823.04.18.48.79.69.99.733.33.98.38.79.510.19.6濕球11.22.24.44.14.75.55.021.12.34.44.04.55.45.131.12.24.34.04.65.45.1最低1-0.50.00.50.71.01.11.5最高111.711.912.012.012.012.012.0通風干濕表空氣溫度（）干球14.06.47.48.58.38.98.624.16.57.48.68.28.98.634.16.47.68.68.39.08.7濕球12.12.82.74.63.44.

9、64.022.12.72.74.63.44.54.132.02.82.64.83.34.64.0地面溫度（）12.09.016.019.221.520.516.522.09.015.919.221.620.516.432.19.016.019.121.620.516.4地面最高溫度（）118.520.022.526.029.629.830.0218.520.122.626.029.729.829.9318.420.122.626.029.829.929.9地面最低溫度（）1-1.5-1.5-1.5-1.5-1.6-1.6-1.52-1.5-1.4-1.5-1.6-1.5-1.5-1.53-1.

10、4-1.5-1.5-1.5-1.4-1.5-1.5由表1可知,，圖3 地面溫度的時間變化規(guī)律圖2 干濕球溫度的時間變化規(guī)律表3 濕度差算表時間9:00干球溫度4.0濕球溫度2.1N6u69P983Ew (mb)7.68tw- 0.2d2.58E(mb)5.1Td ()-2.1四、討論1.由圖1可知，隨時間變化地面溫度先升高后降低，在13點左右溫度最高；而地面最高溫度變化不明顯但也隨時間升高，最低溫度保持不變。溫度的變化與太陽輻射有關(guān)，輻射越強，溫度越高。太陽輻射是地面溫度的直接來源。2.由圖2可知，干濕球溫度隨時間變化而升高，但在11點以后變化不明顯，上升速率緩慢。由于空氣的水汽未達到飽和，濕

11、球棉花上的水分就不斷蒸發(fā)，從而帶走熱量，同時從流經(jīng)溫度計表面的空氣吸收熱量。當耗散的熱量和吸收的熱量達到平衡時，溫度計就不在變化?？諝鉂穸仍叫。舭l(fā)越快，濕球溫度計下降得越快，與干球溫度計的差值越大。3.由表3可知，空氣濕度較大。因為四川地形是盆地，海拔較低，水域多（冬水田），蒸發(fā)較多，所以空氣濕度大。（水汽壓：空氣中由于水汽重力產(chǎn)生的壓力稱為水汽壓。飽和水汽壓：空氣中水汽含量達到一定程度后達到某一特定值稱為飽和水汽壓，用E表示。飽和差：一定溫度條件下，空氣實際水汽壓與飽和水汽壓的差值叫飽和差。露點溫度：在空氣中，水汽含量不變氣壓一定的條件下，當空氣降低到水汽達到飽和水汽壓時稱為露點溫度。）實

12、驗三、降水及蒸發(fā)的測定一、實驗?zāi)康?.了解蒸發(fā)器，雨量器的構(gòu)造和觀測方法二、實驗器材 雨量器，雨量杯，虹吸式雨量計，蒸發(fā)器三、實驗原理：虹吸式雨量計是一種自動記錄，適用于長時間將于觀測的雨量計。當雨水進入銅質(zhì)容器后，附表在浮力的作用下隨水面上升而升高。隨水量的記錄紙自動劃線記錄。當雨量積滿后通過虹吸作用吸出雨水再重復集水，直至降雨結(jié)束。通過記錄紙觀測降雨時間及降雨量。四、實驗步驟及結(jié)果1.降雨的觀測：02.蒸發(fā)的觀測 蒸發(fā)量=原液-剩余量=20 -（9.2+9.6） =1.2 蒸發(fā)量=原液+降雨量-剩余量=20 + 0 18.8=1.23.降雨紙的讀解（虹吸式雨量計）由于條件限制，降雨量只有通

13、過觀察以前測好的記錄紙進行試驗 記錄紙觀測：20.7五、討論1. 因為冬季氣溫比較低，光照不強，水的蒸發(fā)率較低，進而蒸發(fā)量較少。2. 雅安位于四川盆地西部邊緣，是青藏高原向成都平原的過渡地帶，屬于亞熱帶濕潤季風氣候區(qū)?？偟臍夂蛱攸c是：冬無嚴寒、夏無酷熱、四季分明、雨量充沛、雨熱同步、無霜期長、熱量充足。春季回暖早、夏季氣溫較高、秋季多綿雨、冬季霜雪少，全年夜雨多、終年霧日少。實驗四、氣壓、風速、風向的觀測一、 實驗?zāi)康?.了解測定氣壓儀器的構(gòu)造原理和使用方法2.了解測定風速風向的儀器構(gòu)造原理和使用二、實驗器材杯風速風向儀，空盒式氣壓表三、實驗步驟1.風向的界定2.風速風向的觀測3.空盒式氣壓表的觀測表1風向、風速和氣壓的時間變化情況重復9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:00風速100.41.10.31.00.71.4200.61.20.51.10.61.5300.30.90.60.80.71.6風向1C東北東南西南西南東北東南氣壓（Pa）983由表1可知，風向、風速不定，變化無常。四、討論1.當風的來向與風向標成某一交角時，風對風向標產(chǎn)生壓力，這個力可以分解成平行和垂直于風向標的兩個風力。由于風向標頭部受風面積比較小，尾翼受風