净全辐射表灵敏度测试方法研究

　　1 概述

　　净全辐射是研究地球热量收支状况的重要资料。净全辐射为正表示地表增热，即地表接收到的辐射大于发射的辐射。净全辐射为负表示地表损失热量。根据净全辐射的这一特性，分别测量向下和向上的长、短波辐射各个分量，便可计算出辐照度的差值，即净全辐射。净全辐射表是全天候使用的仪器，白天测量全波辐射，夜间测量长波辐射。每台仪器的白天与夜间的灵敏度值是不相同的。通过多次试验证明净全辐射表受温度、天气状况等因素变化较大。灵敏度是净全辐射表最主要的技术指标。用二台长波辐射表和二台总辐射表组成标准器组与三台日本的CN-11型净全辐射表和6台国产的工作级净全辐射表同时进行测试，得出净全辐射表的全波灵敏度(白天)和长波灵敏度(夜间)。使用净全辐射表的两个灵敏度，便可进行净全辐射的测量。

　　2测试方法

　　测试方法参照WMO《气象仪器与观测方法指南》、《净全辐射表检定规程》等。灵敏度测试分全波和长波测试。全波测试在日间进行;长波测试在夜间。测试均采用室外平摊法。主要测量仪表为美国KEITHLEY2000型40路高精度数据采集器。

　　测试的标准仪器为美国EPPley实验室生产的PIR型长波辐射表两台、PSP型总辐射表两台。将长波辐射表No.20526和总辐射表No.20462向上水平安装，长波辐射表No.20527和总辐射表No.20461朝下安装。被测试的仪器为日本EKO生产的cN一11净全辐射表三台(协.84001、No.84002、No.81033和长春气象仪器厂生产的DFYS型净全辐射表三台(No·045、No.039、No.oos)以及华创升达高科技发展中心的FNP一1型净全辐射表三台(No.011、No.O12、No.014)，分别水平安装在楼顶的特制的仪器架子上。在不同天气(如晴空无云、晴有薄云、多云、阴天、雾、霆等天气现象，风力2一3级，有时4级左右)、不同季节条件下(秋天、夏天、秋天、冬天)进行试验。太阳高度角)30“。采样时间间隔为1一3分钟，测试时间，白天10:oo一14:oo，夜间19:00一第二天4:00。试验从2001年9月一2002年9月共12个月的时间。

　　3数据处理

　　白天标准净全辐照度E’计算公式:

　　杏为总辐射，它是太阳直接辐射和天空散射辐射到达水平面上的总量。用总辐射表感应面朝上测量。

　　马小为大气长波辐射，它是大气以长波形式向下发射的那部分辐射或称大气逆辐射，与大气温度密切相关。由地球辐射表感应面朝上测量。

　　式中:K为地球辐射表热电堆输出值，K，为地球辐射表灵敏度，￡为发射系数为1为斯蒂芬一波耳兹蔓常数为5.6697、为仪器的绝对温度。为短波反射辐射，它是总辐射到达地面后被下垫面(作用层)向上反射的那部分短波辐射。用总辐射表感应面朝下测量。脚’为地面长波辐射，它是地球表面以长波形式向上发射的辐射(包括地面长波反射辐射)。它与地面温度有密切联系。用地球辐射表感应面朝下测量。