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日照时间是怎样量度的?

撰文:林学贤     2013年3月



天文台在一九五零年代已经开始在京士柏气象站利用常规的康培尔‧斯托克日照计来记录日照时间(图一)。日照计主要由一个固定在弧型支架的实心玻璃球,和一个用来放置记录卡的金属槽所组成。利用玻璃球将太阳光线折射和聚焦,照射在玻璃球底部的记录卡上,使记录卡留下烧灼的痕迹。随着太阳移动,记录卡上就会出现连续的烧灼痕迹,观测员就是从烧灼痕迹的长度,来计算日照时间(图二)。

图一
图一:  康培尔‧斯托克日照计

图二
图二:  记录卡上的烧灼痕迹

虽然日照计的设计和操作简单易用,但却依靠人手每日更换记录卡,以及读取卡上的资料来断定日照时间。故此天文台在二零零五年起采用全自动的CSD日光仪 (图三) 来记录日照时间。日光仪由三个感应器所组成,当感应器接收到太阳光时,就会将阳光转化为电流,并因应产生的电压大小计算出太阳的辐射量。前端的感应器无被遮挡,能够接收到四周的阳光,是用来量度太阳总辐射,而中间及后端的感应器则是部份被遮挡,目的是避免阳光的直接照射,用来量度太阳漫射辐射。通过量度这两种辐射,日光仪就能计算出太阳直接辐射,继而根据世界气象组织的最新定义推算出日照时间 [1]

图三
图三:  CSD日光仪


   备注:

  1. 日照时间是指一段时间内(例如一日内)太阳直接辐射量超过120瓦特/平方米的总时间。
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最近修订日期: <2013年4月11日>