永宁县日照迹线季节变化规律分析

来源:岁月联盟 作者:陈荣 董玉清 杨文军 时间:2015-01-02
  摘要:介绍了暗筒式日照计的构造原理,通过分析永宁县气象局2008—2009年逐日日照迹线特征(形状和长短),找出日照迹线随时间变化的规律,从而为台站整体日照资料的统一、美观性提供指导依据。
  关键词:日照迹线;暗筒式日照计;构造原理;变化规律;宁夏永宁
  
  日照是地面气象观测业务中重要的观测项目之一,宁夏地区大部台站都使用暗筒式日照计来测量日照时数。每日在日落后,即使是全日阴雨,无日照记录,也要正常换纸[1],以备日后考查。换下的日照纸,应依照感光迹线的长短,在其下描划铅笔线。地面气象观测规范中虽没有对描划的铅笔线作规定,但在资料整理和台站调研交流过程中发现日照迹线的画法参差不齐,没有体现台站的统一性和美观性。也影响了台站日照时数统计值的准确性。主要表现在:一是迹线画得不平滑,不连续,时而粗时而细;二是迹线走势无规律性,随心所欲,该凸时不凸,该凹时不凹,该平时不平。实际理论研究发现:日照迹线也有其迹线方程,根据迹线方程可确定感光迹线为余弦曲线的一段[2],并且上午和下午各为1条对称曲线,因此呈现凹凸的趋势。在日常观测中,观测员应根据这个特点来划日照迹线,以保证其统一、美观[3]。
  1暗筒式日照计的构造原理
  暗筒式日照计主体为一金属圆筒,筒的一端密闭,一端有盖,筒的上部有1块隔光板,筒身上在隔光板的两侧边缘的同一垂直面上,各有1个圆锥形进光孔,进光孔前后位置错开与圆心成120°夹角。筒内有一弹性压纸夹,用以固定日照纸,圆筒下部有固定螺丝,松开后圆筒可绕支架旋转,支架下部有纬度刻度盘与指示纬度的刻度线,仪器底座上有3个等距离的孔,用以固定仪器。日照计应安装在开阔、终年从日出到日没均能受到太阳光照射的地方。安装时底座要水平,底面上要精确测定南北子午线,并划出标记,筒口对准正北(在北半球),支架上的纬度记号线对准纬度盘上当地纬度值,筒轴与地轴平行。暗筒式日照计是利用阳光透过仪器上的小孔射入筒内,使涂有感光药剂的日照纸上留下感光痕迹线来计算日照时数的[4]。晴朗无云的日子,任何时刻太阳光线都会通过进光小孔进入暗筒。由于隔光板的作用,使上午、下午的感光迹线以真太阳时12∶00为分界。即上午感光迹线恰好在12∶00消失,下午感光迹线则从12∶00开始记录。因时角每小时变化15°,太阳倾角(赤纬)在一天中基本不变,太阳光点在暗筒上每1 h移动的圆周角也为15°,故感光迹线应该是上午、下午2条迹线等长且对称,即上、下午时间线对应,如9∶00对15∶00、10∶00对14∶00等。