|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2. Чтобы получить декретное время, нужно к поясному времени добавить 1 ч , если наблюдения производятся летом необходимо прибавить еще 1 ч (поправка на летнее время). 3. Определить разность между средним м меридианом данного часового пояса и долготой данного пункта (табл.1). 4. Разность выразить в единицах времени: 1° = 4 мин 1' = 4 сек 5. Полученную разность прибавить к полученному в пункте 2 времени, если станция расположена к востоку от среднего меридиана, и вычесть если западнее от среднего меридиана. Пример. Вычислить сроки производства актинометрических измерений летом для станции с долготой 56°. 1. Определим, в каком часовом поясе находится станция по таблице 1. Станция находится в IV часовом поясе. 2. Дано время 6 ч 30 мин. Прибавляем 1 ч, за счет декретного времени, и 1 ч, за счет летнего времени: x = 6 ч 30 мин + 1 ч + 1 ч = 8 ч 30 мин. 3. Разность между долготами: y = 60° - 56° = 4° 4. y = 4° = 16 мин 5. Станция расположена восточнее среднего меридиана, значит 16 мин прибавляем. срок = x + y = 8 ч 30 мин + 16 мин = 8 ч 46 мин Аналогично для других сроков. 1.3. Вычисление высот и синусов высот солнца
Перед началом измерений необходимо рассчитать календарь синусов высот и высот солнца. Для быстрого вычисления высот и синусов высот солнца наиболее удобно рассчитывать заранее календарь величин h и sin h для широты данной станции. Высота солнца h в момент t по истинному времени вычисляется по формуле:
sin h = sin φ sin δ + cos φ cos δ cos τ ,
где φ – широта данной станции, δ – склонение солнца для данного дня, τ – часовой угол солнца, отсчитываемый от момента истинного полудня. С истинным временем наблюдения t величина τ связана соотношением: τ = 15° (t – 12 ч). Наиболее просто вести расчет h и sin h при условии, что уравнение времени равно нулю, т.е. среднее солнечное время совпадает с истинным. Тогда для установленных сроков наблюдения получаются следующие значения τ и cos τ: 6 ч 30 мин 9 ч 30 мин 12 ч 30 мин 15 ч 30 мин 18 ч 30 мин τ° -82,5 -37,5 7,5 52,5 97,5 cos τ 0,130 0,793 0,991 0,609 -0,130 Так как среднее солнечное время наблюдения в большинстве случаев не совпадает с истинным, то в результате вычисления по приведенной формуле необходимо ввести поправку на отклонение момента наблюдения по истинному времени от момента, для которого произведен расчет. Абсолютная величина этой поправки Δ (sin h) определяется формулой: Δ (sin h) = cos φ cos δ sin τ Δ (τ), где Δ(τ) означает отклонение истинного времени от расчетного, выраженное в радианной мере. Одна минута отклонения по времени соответствует величине Δ(τ) = 15' в угловой мере или Δ (τ) = 0,00436 – в радианной. До полудня поправка будет иметь положительный знак, если истинное время наблюдения больше расчетного для данного рока, и отрицательной, если оно меньше расчетного. После полудня в этих случаях знаки меняются на противоположные. Наиболее удобно произвести вычисление Δ (sin h) для десятиминутного отклонения срока наблюдения от расчетного, т.е. для значения Δ(τ) = 0,0436. В таком случае для расчетных сроков получается: 6.30 9.30 12.30 15.30 18.30 τ˚ -82,5 -37,5 7,5 52,5 97,5 sin τ -0,991 -0.609 0,130 0,793 0.991 sin τ Δ(τ) 0.043 0.026 0.006 0.034 0.043 Для произведения sin τ Δ(τ) здесь указана его абсолютная величина. Если отступление срока наблюдения от расчетного составило n минут, то для получения величины Δ(sin h) в этом случае необходимо полученное выше значение sinτΔ(τ) умножить на 0,1 n. Высота солнца h получается по исправленному значению синуса: sin h + Δ(sin h). Значения sin h вычисляются с точностью до 0,001. Ниже приведен пример расчета sin h и h на определенной станции для определенной даты: Пример. Вычислить величины sin h и h для широты φ = 58°01´ и даты 1/VII (склонение солнца δ = +23,1˚). Сроки наблюдения по истинному времени 6.30 9.30 12.30 15.30 18.30 cosφcosδ 0,487 0,487 0,487 0,487 0,487 cosτ 0,130 0,793 0,991 0,609 -0,130 cosφcosδcosτ 0,063 0,386 0,483 0,297 -0,063 sinφsinδ 0,333 0,333 0,333 0,333 0,333 sin h 0,396 0,719 0,816 0,630 0,270 h˚ 23,3 46,0 54,7 39,1 15,7 Для Δt = 10 мин 60,021 60,013 60,003 60,017 60,021 Δsin h С учетом поправки Δsin h вычисляются значения sin h и h в случае несовпадения истинного времени наблюдения с расчетным сроком: 1. Наблюдение произведено в 6 ч 35 мин истинного времени, т.е. на 5 мин позже расчетного срока. В этом случае sin h = 0,396 + 0,021*0,5 = 0,407 и h = 24˚. Величина Δsin h взята со знаком (+), так как наблюдение произведено до полудня и истинное время его больше расчетного. 2. Наблюдение произведено в 9 ч 27 мин истинного времени: sin h = 0,719 - 0,013*0,3 = 0,715 и h = 45,7˚. Величина Δsin h взята со знаком (-), так как наблюдение произведено до полудня, но истинное время его меньше расчетного. 3. Наблюдение произведено в 18 ч 34 мин истинного времени: sin h = 0,270 - 0,021*0,4 = 0,262 и h = 15,2˚. В этом случае Δsin h = -0,008, так как наблюдение произведено на 4 мин позже расчетного послеполуденного срока. 1.4. Установка приборов на площадке
Для производства срочных наблюдений все приборы устанавливаются на актинометрической стойке (рис.1), представляющей собой вертикальный столб с горизонтальной рейкой. Гальванометры располагаются в специальном деревянном ящичке с северной стороны от стойки. Северо-восточнее стойки устанавливается ручной анемометр АРИ-49 на высоте 1,5 метра.
Рис.1. Размещение приборов на неподвижной стойке Актинометрические приборы размещаются следующим образом: на горизонтальной доске сверху столба укрепляется актинометр. Стрелка на основании актинометра должна быть направлена на север, широта устанавливается с точностью до одного градуса. Пиранометр или стационарный альбедометр укрепляется на горизонтальной рейке актинометрической стойки на расстоянии 20-25 см от ее южного конца. Горизонтальность головки пиранометра проверяется по уровню, при необходимости положение ее исправляется регулировочными винтами. Для установки балансомера используется шаровой шарнир, который в свою очередь крепится винтом к концу рейки. Приемная поверхность с цифрой 1 направляется вверх, а ее горизонтальность проверяется накладным уровнем. Соединительные провода от пиранометра и балансомера пропускаются вдоль западной поверхности рейки и закрепляются металлическими скобками. Провод актинометра пропускается через отверстие в основание прибора. Концы всех проводов подводятся к клеммам гальванометров. Гальванометры устанавливаются в ящике клеммами на юг. Винты должны быть вывернуты на 1-2 оборота, а стрелки подведены к 5 делению шкалы. Правый гальванометр соединяется с актинометром, левый с пиранометром и балансомером. 1.5.Производство основных наблюдений Объем и порядок наблюдений в дневные и ночные сроки различный, поэтому последние принято разделять. Дневные сроки охватывают промежуток времени, начинающийся за 30 мин до восхода солнца и заканчивающийся на 30 мин позднее захода солнца. Ночным в летнее время в наших широтах считается срок 0 ч 30 мин. Общий порядок наблюдений в дневные сроки следующий. За 10 мин до срока наблюдений производится осмотр всех приборов, проверяется чистота контактных поверхностей, штырьков вилки. Если есть какие-либо неисправности, то они устраняются до срока наблюдений. За 5 мин до срока наблюдений снимаются футляры и крышки приборов. Затем производится нацеливание на солнце трубки актинометра, проверка горизонтальности головки пиранометра и приемной пластины балансомера, затенение их экранами от солнца. За 3 мин до срока наблюдений производят отсчеты места нуля актинометра, пиранометра (при закрытых крышках) и балансомера (при отключенном гальванометре). За 1 мин до срока снимаются крышки с приборов, еще раз проверяется нацеливание трубки актинометра на солнце и положение теневых экранов. Затем откидывается реечный настил и в срок наблюдений после записи состояния диска солнца производится отсчет. При наблюдениях измеряемые характеристики радиации могут изменяться, поэтому, чтобы такие колебания меньше влияли на точность наблюдений, производятся серии отсчетов. Вместе с определением рассеянной D, отраженной Rк радиации и радиационного баланса (B или B – S') измеряется прямая радиация. Для определения этих характеристик производится 3 отсчета по гальванометрам пиранометра (П) или балансомера (Б) и между ними 2 отсчета по гальванометру актинометра (А): П-А-П-А-П или Б-А-Б-А-Б (всего 5 отсчетов по двум гальванометрам). Кроме того, после каждого отсчета по балансомеру определяется скорость ветра по анемометру (всего 3 отсчета скорости). Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 |
Copyright © 2012 г.
При использовании материалов - ссылка на сайт обязательна.