Солнечная радиация

1. Термоэлектрический пиранометр Янишевского

Прибор служит для измерения суммарной и рассеянной солнечной радиации, поступающей на горизонтальную поверхность. Рассеянную радиацию измеряют при затененном приемнике, без затенения суммарную. Отраженную радиацию определяют при положении приемника вниз (прибор находится в перевернутом состоянии).

Приёмником радиации служит термоэлектрическая батарея, составленная из манганиновых и константановых полосок, соединённых последовательно. Чётные спаи термобатареи покрываются сажей, а нечётные — белой магнезией. Солнечная радиация поглощается сажей в большей степени, чем магнезией, поэтому между спаями возникает разность температур и возбуждается термоэлектрический ток, пропорциональный падающей радиации, который измеряется гальванометром. Термобатарея защищена от действия инфракрасной радиации атмосферы, ветра и осадков стеклянным колпаком.

2.Походный альбедометр

Прибор устанавливается на самоуравновешивающемся карданном подвесе . При повороте рукоятки приемник обращается вниз. При этом положении измеряют отраженную радиацию, при положении приемника вверху – суммарную радиацию.

3. Термоэлектрический балансомер Янишевского

Балансомер, актинометрический прибор для измерения баланса радиации (разности между приходом и расходом лучистой энергии) земной поверхности или любой точки атмосферы. Существует много конструкций, но наиболее распространен термоэлектрический балансомер Янишевского. Приемная часть его представляет собой 2 тонкие горизонтально расположенные пластинки с зачерненными наружными поверхностями, которые воспринимают: одна - радиацию, идущую от Солнца и вышележащих слоев атмосферы, другая - излучение земной поверхности, нижних слоев атмосферы и отраженную радиацию. К внутренним поверхностям пластинок прикреплены термоэлементы для измерений разности их температур. Разность температур пластинок, пропорциональная разности потоков лучистой энергии, измеряется по значению силы термоэлектрического тока. В компенсационных Балансомер для выравнивания температур пластин через более холодную пластину пропускается электрический ток, нагревающий ее; по силе тока определяется баланс радиации.

3. Актинометр Савинова-Янишевского АТ-50

Актинометр предназначен для измерения прямой солнечной радиации и может служить контрольным прибором.

В качестве приемника радиации служит тонкий диск 1 из серебряной фольги толщиной 20 мкм и диаметром 11 мм (рис. 1.32). Внешняя сторона диска (обращенная к солнцу) зачернена специальным лаковым покрытием, а к внутренней стороне через папиросную бумагу приклеены 36 нечетных спаев термобатареи 2. Внешние четные спаи 3 прикреплены к сравнительно массивному медному кольцу 4. Термобатарея с медным кольцом помещена в медную трубку 7 (рис. 1.33) длиной 116 мм, имеющую на наружном конце диафрагму диаметром 20 мм, служащую приемным отверстием. Внутри трубки имеется еще ряд убывающих по диаметру Диафрагм, наименьшая из которых находится рядом с термобатареей и имеет диаметр 10 мм. Ряд этих диафрагм образует телесный угол, равный диску Солнца 5⁰ околосолнечного пространства. Провода 12 от термобатареи через клеммы подсоединяются к гальванометру. Показания гальванометра пропорциональны силе термотока, а, следовательно, и энергетической освещенности прямой солнечной радиации.

Корпус актинометра устанавливается на стойке 10 и основании 11, на котором нанесена стрелка, с помощью которой мы ориентируем прибор на север. Ось 8 устанавливается по оси мира с помощью шкалы широт 9. Для проведения наблюдений по актинометру, нужно его сориентировать таким образом, чтобы термобатарея была нацелена на Солнце, для чего с прибора снимают крышку 1 и направляют входное отверстие трубки на Солнце.

В это время манипулируют винтами 3 и 6, добиваясь такого положения трубки, чтобы образовалась концентрическая тень на экране 5, а солнечный луч, пройдя через отверстие 13 на оправе диафрагмы в виде “солнечного зайчика”, должен попасть на черную точку, нанесенную на экране. В этом случае чувствительный элемент прибора (термобатарея) направлен перпендикулярно солнечным лучам.

5. Гелиограф

 Прибор служит для автоматической регистрации продолжительности солнечного сияния в течение дня.

Неподвижный шар служит линзой, собирающей лучи Солнца на картонной ленте, разделённой часовыми линиями. Лента прожигается солнечными лучами, если облученность превышает 0,3—0,4 кал/см² мин. Вследствие видимого суточного движения Солнца прожог имеет вид линии, длина которой служит мерой продолжительности сияния.

6. Стрелочный гальванометр ГСА-1

Стрелочный гальванометр: 1 - постоянный магнит; 2 - рамка; 3 - выводы рамки; 4 - стрелка-указатель; 5 – шкала