Definiṭea Radiometria este ramura meteorologiei care studiazᾰ identificarea fluxurilor de radiaṭii care se manifestᾰ în atmosferᾰ şi mᾰsurarea acestora. Aceasta se mai numea actinometrie. Tipuri de radiaṭii Radiaṭia solarᾰ directᾰ (S) este fracṭiunea din radiaṭia emisᾰ de Soare care trece prin atmosferᾰ nemodificatᾰ şi ajunge la nivelul suprafeṭei terestre sub forma unui fascicul de raze paralele. Radiaṭia solarᾰ difuzᾰ (D) este partea din radiaṭia solarᾰ care dupᾰ ce a fost difuzatᾰ ajunge la suprafaṭa Pᾰmântului emisᾰ din toate pᾰrṭile cerului. 1
Transcript
Definiṭea
Radiometria este ramura meteorologiei care studiazᾰ identificarea fluxurilor de radiaṭii
care se manifestᾰ în atmosferᾰ şi mᾰsurarea acestora. Aceasta se mai numea actinometrie.
Tipuri de radiaṭii
Radiaṭia solarᾰ directᾰ (S) este fracṭiunea din radiaṭia emisᾰ de Soare care trece prin
atmosferᾰ nemodificatᾰ şi ajunge la nivelul suprafeṭei terestre sub forma unui fascicul de raze
paralele.
Radiaṭia solarᾰ difuzᾰ (D) este partea din radiaṭia solarᾰ care dupᾰ ce a fost difuzatᾰ
ajunge la suprafaṭa Pᾰmântului emisᾰ din toate pᾰrṭile cerului.
Radiaṭia globalᾰ/ totalᾰ (Q) este însumarea algebricᾰ a radiaṭiei solare directe cu cea
difuzᾰ. (Q=S+D)
Radiaṭia reflectatᾰ (Rs) este partea din radiaṭia globalᾰ care, nemodificatᾰ ajunsᾰ la
nivelul suprafeṭei active subadiacente este abᾰtutᾰ de la direcṭia iniṭialᾰ farᾰ alte modificᾰri.
Radiaṭia atmosferei (Ea) este fluxul de radiaṭii emis neîncetat de atmosferᾰ.
(contraradiaṭia atmosferei).
1
Radiaṭia terestrᾰ (Et) este fluxul radiativ continuu emis de Pᾰmânt.
Radiaṭia efectivᾰ (Eef) este datᾰ de diferenṭa dintre radiaṭia terestrᾰ şi cea atmosfericᾰ.
(Eef= Et-Ea)
Bilanṭul radiativ (B) este diferenṭa dintre suma tuturor fluxurilor radiative primite de o
suprafaṭᾰ oarecare şi suma tuturor fluxurilor radiative cedate de aceasta.
{ B=(S+D+Ea)-(Rs+Et)=Q-Rs-Eef=Q(1-A)-Eef}
Unitᾰṭi de mᾰsurᾰ
1. Fluxul radiativ (f)- raportul dintre cantitatea de energie radiantᾰ (E) şi unitatea de
suprafaṭᾰ care o recepṭioneazᾰ:ES
cal/cm2=f
2. Intensitatea fluxului radiativ (I) este fluxul radiativ incident pe o anumitᾰ suprafaṭᾰ întru-
un interval de timp precizat:I= fT
cal/cm2min
3. Se mai foloseşte langey-ul: 1ly= 1 cal/cm2
Instrumente de mᾰsurare
Pirheliometrul cu compensaṭie electricᾰ tip Angstrὂm este format din:
Radiometrul model RT-50
2
Piesa receptoare este dată de un disc de argint acoperit cu un strat (2 microni) de negru de
fum. Are în componenţă „două rânduri de suduri”, unele interioare supuse acţiunii radiaţiilor
solare şi altele exterioare „umbrite”.Expunerea diferită la radiaţie este asigurată de configuraţia
tubului radiometric în sensul că acesta se îngustează progresiv pe măsura apropierii de piesa
receptoare. Astfel pătrunderea radiaţiilor se face prin „punerea în staţie a instrumentului” şi
detaşarea capacului.
Efectuarea măsurătorilor presupune:
punerea în staţie a instrumentului;
conectarea la bornele galvanometrului;
montarea capacului metalic şi verificarea poziţiei zero a galvanometrului;
detaşarea capacului;
după un timp de expunere (15-25 secunde) se face prima citire la galvanometru;
se procedează la fel şi la următoarele două măsurători cu un interval de pauza între ele de 10
-15 secunde;
la final se pune din nou capacul metalic şi se verifică poziţia zero a galvanometrului;
se face media aritmetică a celor trei citiri care va fi folosită în formula de calcul a radiometrului.
3
Măsurarea radiaţiei difuze şi globale foloseşte instrumente care poartă denumirea generică de
piranometre, dar şi o serie de aparate denumite piranografe.
Piranometrul absolut tip Angström
Piesa receptoare este „asigurată” de patru lamele de mangalin vopsite diferit şi protejate de o
calotă semisferică de sticlă. Lamelele sunt vopsite două cu negru de fum şi două cu alb de
magneziu şi sunt dispuse alternativ.
4
Calota de sticlă are rol multiplu: protejează piesa receptoare de acţiunea precipitaţiilor, vântului
etc. şi acţionează diferenţiat asupra radiaţiilor solare lăsând să ajungă către piesa receptoare doar
radiaţia solară difuză, cea directă fiind reflectată.
Ecranul de umbrire este un disc metalic vopsit în negru şi susţinut de o tijă.
Formula de calcul este: ID,Q = K • i². Se realizează trei măsurători ale D şi tot atâtea ale Q,
media lor introducându-se în formula de calcul. Trebuie făcută obligatoriu următoarea precizare:
atunci când se determină radiaţia globală, ecranul de umbrire este detaşat, iar anexarea lui se face
doar în momentul determinării intensităţii radiaţiei difuze.
5
Piranometrul termoelectric tip Janisewski
Piesa receptoare este reprezentată de o termobaterie pătrată cu latura de 3 cm care, pe
partea anterioară, este configurată asemănător unei table de şah. Pe partea posterioară se găsesc
sudurile unor termocupluri (87 la număr, pe benzi subţiri de manganin şi constantan) care prin
intermediul unor borne fac legătura cu galvanometrul la care este conectat piranometrul.
Formula de calcul este: ID,Q = K • n. Trebuie să se ţină seama ca galvanometrul să se găsească
la o distanţă de cel puţin 5 m faţă de instrument. Amplasarea instrumentelor şi a aparaturii se
face exclusiv pe platforma radiometrică. Toate instrumentele se găsesc fixate la capătul liber al
unei bucăţi de lemn(50-60 cm lungime, 5-6 cm lăţime), fixată la celălalt capăt pe un stâlp de
lemn cu înălţimea de 1,5 m. Fără nici o excepţie, instrumentarul şi aparatura sunt vopsite în alb la
exterior şi în negru la interior.
6
7
Aparate pentru mᾰsurarea duratei de strᾰlucire a Soarelui
Heliograful de tip Fuess- piesa receptoare este o sferᾰ de sticlᾰ care se pune pe un suport metalic şi concentreazᾰ razele de luminᾰ solarᾰ într-un focar.
Piesa receptoare este o sferă masivă de sticlă, cu un diametru de 10 cm, care se fixează pe un suport metalic şi care concentrează razele de lumină solară într-un focar.
Diagramele folosite la heliograf pentru înregistrarea duratei de strălucire a Soarelui se numesc heliograme. Pe acestea se imprimă o dungă carbonizată când Soarele străluceşte pe bolta cerească. Heliografele sunt poziţionate diferit în cursul unui an, în raport cu anotimpurile şi în funcţie de înălţimea Soarelui deasupra orizontului (înălţimea Soarelui deasupra orizontului este mare vara şi mică iarna).
Astfel, se deosebesc trei feluri de heliograme (lungimea acestora variază în funcţie de lungimea zilei din anotimpul în care sunt utilizate):
•heliograme lungi (de vară) –fixate în perechea inferioară de şanţuri, pentru intervalul de timp cuprins între 21 aprilie-10 septembrie;
•heliograme scurte (de iarnă) –fixate în perechea superioară de şanţuri, uzitate între 21 octombrie-10 martie;
•heliograme drepte (anotimpurile de tranziţie) –fixate în perechea de la mijlocul monturii, pentru perioadele 11 martie-
20 aprilie şi 11 septembrie-20 octombrie
8
Heliograful tip Metra
Heliograful de tip Metra se deosebeşte de cel de tip Fuess prin două particularităţi constructive: lipsa braţului curbat şi prezenţa unei nivele (cu bulă de aer), care permite orizontalizarea aparatului. Instalarea, îngrijirea şi utilizarea lui sunt identice cu cele de la heliograful de tip Fuess.
Heliograful Universal utilizează două feluri de heliograme: drepte (1 martie-15 aprilie şi 1septembrie-15 octombrie) şi curbe (16 aprilie-31august şi 16 octombrie-28 februarie). Acestea se schimbă de două ori pe zi: o dată la ora 12 şi o dată după apusul Soarelui.
9
10
Heliograful Universal
11
Presiunea atmosfericᾰ este forṭa cu care aerul apasᾰ unitatea de suprafaṭᾰ a Pᾰmântului.
Unitatea de mᾰsurᾰ a presiuni in sistemul internaṭional este Pascalul.
Pentru presiunea atmosfericᾰ se utilizeazᾰ în prcaticᾰ milimetrul coloanᾰ de mercur.
Intrumentul utilizat pentru mᾰsurarea presiunii atmosferice este barometrul.
Presiunea atmosfericᾰ variazᾰ în funcṭie de altitudine. Cu cât altitudinea este mai mare presiunea este mai micᾰ. Ea variazᾰ şi cu starea vremii. Presiunea ridicatᾰ este asociatᾰ cu vremea bunᾰ, iar cea scᾰzutᾰ cu vremea proastᾰ.
Calibrarea barometrului –setarea lui la aceeaşi îregistrare ca cea oferitᾰ de staṭia meteo cea mai apropiatᾰ.
12
Bibliografie
Sterie Ciulache, Meteorologie. Manual practic, Facultatea de Geologie- Geografie, Bucureşti.
