輻射的測量

　　輻射指太陽、地球和大氣輻射的總稱。通常稱太陽輻射為短波輻射，地球和大氣輻射為長波輻射。觀測的物理量主要是輻射能流率，或稱輻射通量密度或輻射強度，標準單位瓦/平方米。氣象上常測定以下幾種輻射量：

（1） 太陽直接輻射，指來自日盤0.5°立體角內與該立體角軸垂直的面的太陽輻射。
（2） 天空輻射（或稱太陽散射輻射），指地平面上收到的來自天穹2π立體角向下的大氣等的散射和反射太陽輻射。
（3） 太陽總輻射，指地平面接收的太陽直接輻射和散射輻射之和。
（4） 反射太陽輻射，指地面反射的太陽總輻射。
（5） 地球輻射，指由地球（包括大氣）放射的輻射。
（6） 凈輻射，指向下和向上（太陽和地球）輻射之差。

　　測量輻射的儀器：
（A） 絕對日射表：是測量太陽直接輻射的標準儀器，常用它來確定其它類型儀器的儀器常數。最普通的是埃斯川姆絕對日射表，其感應部分為進光筒內的兩塊接收系數近似1的黑色錳銅片。觀測時，圓筒正對太陽，使一塊錳銅片受日光照射而增熱，不受照射的錳銅片通過電流加熱，調節加熱電流直到兩塊錳銅片溫度相等，加熱電流平方與輻射強度成正比。根據世界氣象組織的決議，從1981年起將使用指定的四種型號作為日射標準儀器，以美國的PACRRADⅢ型絕對日射計為例，接收太陽輻射的主要部分是吸收系數接近于1.0000的探測黑體空腔的錐角部分，在探測空腔后面的補償空腔，以人工加熱法保持和探測空腔具有相同的溫度，使探測腔體的熱量完全不向后傳遞，測量空腔和熱匯的溫度差就可以測得太陽輻射強度。

直接日射表

（B） 直接日射表：是測定太陽直接輻射的常規儀器。進光筒對感應面的視張角為10°，感應面是一塊涂黑的錳銅片，它的背面緊貼熱電堆正極，負極接在遮光筒內壁，熱電堆的電動勢正比于太陽輻射。用于遙測的直接日射表將進光筒安裝在“赤道架”上，借助電機和齒輪減速器，帶動日射表進光筒準確地自動跟蹤太陽。

（C） 天空輻射表：它是測定地平面上

天空輻射表

的太陽直接輻射、天空散射輻射和地面反射輻射儀器。感應部分由黑片和白片組成田字形方格陣，輻射強度正比于黑白片下熱電堆的電動勢。感應面上有一個半球形防風保護玻璃罩，儀器上方可伸出一塊對感應平面視角為10°的遮光板。支架遮光板遮去陽光，儀器只能測到天空散射輻射；除去遮光板則能測到水平面上太陽輻射和散射的總和；反轉儀器使感應面向下，則能測到反射輻射。用于遙測的天空輻射表裝上遮日環，遮日環以輻射表感應面為中心，直徑約30厘米，環寬約5厘米，根據當地緯度和日期，適當調節它的傾角，在一天任何時刻都能遮住太陽的直接輻射。顯然由于遮日環的影響使測值偏小，必須加以校正。

（D） 凈輻射表：用于測量地表面吸收和支出輻射之差。儀器有上下兩片感應面，由絕熱材料將其隔開，并分別罩上聚乙烯防風薄膜。向上和向下感應面分別感應地面對輻射的收入和支出，熱電堆測量它們的溫差，凈輻射強度正比于溫差電動勢。

　

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