浅谈影响丽水市日照记录准确性的原因

2012-12-31 00:00:00李敏
科技资讯 2012年31期

摘 要:日照资料是诸多气象要素中受人为和其它因素影响较大者之一,其重要价值在于准确性、完整性、代表性。本文针对实际工作中,在日照纸药液配制、涂药、浸漂、保存、及日照筒巡查和日照计安装等进行梳理阐述,寻找分析研究,发现问题,总结经验,使之能更好的减少人为失误,提高观测质量,在防灾减灾为农服务中提供准确的决策依据。

关键词:日照记录 准确性 原因分析

中图分类号:X8 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)11(a)-0184-02

日照是指太阳在一地实际照射的时数,日照时数是指在一定时间内,太阳直接辐照度达到或超过120 W/m2的那段时间总和。以小时为单位,取一位小数。日照时间的长短决定着对太阳能的利用程度。太阳能是最环保、最清洁的能源,合理的、高效的开发利用太阳能为人类造福,是我们社会发展的方向,因此,对气象台站观测日照时数的准确性提出了更高的要求。

目前丽水市的台站用于观测日照时数的仪器主要是暗筒式日照计,其测量原理是利用太阳光从早到晚通过日照计圆筒左右两端两个进光孔照射到筒内涂有感光材料的纸上产生感光迹线来记录日照时数的。但在预审和平时统计日照记录时,会发现有时天气状况与实有日照记录矛盾,既会有缺失也会有盈余。结合自己多年的检查记录及工作经验,我认为造成日照记录疑误的原因主要有下方面。

1 日照纸的涂刷

日照纸的涂药质量,直接关系到日照记录的准确性。用药质量的好坏,涂药方法是否得当是造成误差的直接原因。

1.1 药液配制

按照《地面气象观测规范》规定,药品赤血盐、枸橼酸铁铵、水的比例一般为1∶10和3∶10。但实际操作中,这样配比出来的药品过浓,放置1、2天后,日照纸就变成墨绿色,感光迹线模糊很难辨认,是无法使用的。所以我们站的值班人员都是凭借自己的经验配置药液,但每个人的操作手法不同,配置药液比例很难把握,没有统一的标准。药液比例失调的日照纸,当阳光稍弱或垂直能见度较差或有较薄的高云时,就不能显影和感光,导致日照记录偏少,直接就影响到记录的真实性。根据经验积累,我觉得涂刷出来的日照纸呈微黄色的感光度最好,使用后感光迹线也最清晰。由于每个批次药品质量不同,我们涂药时不能生搬硬套,要灵活掌握比例。配制好的药液应为棕色,因为感光药剂:枸橼酸铁铵吸水性较强,易和其他物质起反应,如为蓝色说明枸椽酸铁铵失效,就不能使用了。

1.2 涂药

1.2.1 涂药顺序

涂药前必须用脱脂棉把每张需涂的日照纸表面擦净(其目的是去掉纸表面的油脂,使纸吸药均匀)。如日照纸表面未擦净,会影响日照纸面感光。涂刷时应在暗处或夜间弱灯光(最好是红灯光)下进行,最好使用脱脂棉来涂药,因为脱脂棉吸水少,涂刷时能较好把握。先横着涂,然后竖涂,竖涂时要注意把横着涂时留下的细小印迹刷匀。因为有时药剂末表面看已经搅匀,其实并未彻底溶解,会吸附在脱脂棉上涂到纸上,造成纸面底色不均,如残留的横印刚好和日照迹线位置重叠或接近时,就会导致观测员在统计记录时发生错觉,误判,影响记录真实性。

1.2.2 涂药位置

地球自转并绕太阳公转,同一地点每一天的太阳高度角是变化的,但这个变化每年是固定的。日照纸夏半年感光弧线偏于日照纸的下端,冬半年则偏于上端。尤其是夏天的6月、7月间,上午5~6时日照迹线离进光孔最近,间距大约只有15 mm左右;下午15~17时日照迹线最靠近底边,距底边大约只有6~7 mm位置,涂药时要特别注意把进光孔边和底边都要涂上。如不能很好的把握日照迹线规律,最好是全面涂刷,涂刷的左右范围要超过日照纸的5~12时、12~19时,上下范围要达到日照纸的边线,避免因涂刷不全而造成迹线缺测。

1.3 日照纸的浸漂

我们工作时有时会直接把日照纸放入已浸漂过的水中浸漂,这样即使日照纸存放的时间短,同样的太阳强度下的感光迹线也不会很好。要想有好的浸漂效果,必须每天更换清水,并且将日照纸完全浸漂在水中,3~5 min后捞出。最后再用自来水轻轻冲淋一下,效果会更好。还有值班员必须养成先画线再浸漂的习惯,浸漂时最好不要忙别的事,这样就杜绝了因未画线浸漂造成日照记录的缺失和因浸漂时间太长使日照纸破损。

1.4 日照纸的保存

涂刷好的日照纸应放在暗处彻底阴干后并及时放进加盖的暗筒中,避免感光失效。为了保证日照纸的质量,我站一般涂刷10张左右,冬季可适当多些。一次涂刷日照纸过多及久存会使日照纸受潮或感光,使感光迹线的色度与底色反差不明显,影响感光迹线的辨认。如换纸时发现日照纸呈兰绿底,不是常见的黄绿底时,就说明纸已经感光失效了,不能再使用。

2 日照筒巡查

每天日出前必须巡视检查日照筒。当进光孔上有鸟粪、尘土或小虫堵住进光孔时,日出前就能及时清除,避免记录缺测。风沙后要注意检查日照计两孔,遇堵及时清除。雨雪对日照记录的影响也较大,特别是夏季与连阴雨天气或强度较大的降水,降水易流入进光孔,冲掉纸面药物而使日照记录受影响。因此,要防止暗筒进水,及时清除筒上的积雪,如发现进水要及时清除,并视情况看是否需重新换纸。

3 日照计安装

暗筒式日照计在仪器合格、安装正确的情况下,感光迹线呈固有的表现形式,具有明显的特征。即在天气晴朗无云的情况下,春、秋分这天的日照迹线应是两条与时间线相垂直的平行直线段,夏冬季应是两条向南(北)凸出的对称、等长的弧线。但日照计在露天下,经过多年的风吹雨打以及人为、非人为因素的影响,会使暗筒发生了不同程度的倾斜,使得暗筒筒身与底座不在同一水平面上,或与纬度刻度盘指示的纬度产生了误差,造成日照记录不准确。地面气象观测规范要求每月应检查日照计的安装情况,即检查水平、方位、纬度等是否正确。而平时我们也可以根据感光迹线,来判断安装是否正确,便于及时发现纠正。

3.1 日照计安装不水平的迹线表现

3.1.1 东高西低

当日照计出现东高西低时,上午迹线终止和下午迹线开始虽然仍在日照纸12时时间上,由于上午迹线在日照纸开始端处于日照纸偏晚的时间线上,则上午迹线就比较常年偏短,下午迹线在日照纸终止处处于日照纸较正常偏晚的时间线上,则下午迹线就较常年偏长。

3.1.2 东低西高

同理,当日照计出现东低西高时,上午迹线终止和下午迹线开始虽然仍在日照纸12时时间上,由于上午迹线在日照纸开始端处于日照纸偏早的时间线上,则上午迹线就比较常年偏长,下午迹线在日照纸终止处处于日照纸较正常偏早的时间线上,则下午迹线就较常年偏短。

3.2 其他

根据仪器的构造特点,日照纸出现超出或未到12时的现象,首先就要查进光孔或隔光板位置是否发生变化,然后再考虑换纸时日照纸10时和14时先线是否对准筒口和筒底白线。在工作中我们要学会多分析多观察,如日照计安装东高西低或东低西高的不水平现象,在日照迹线中表现就不是很明显,只有通过平时实践和经验积累才容易发现问题,及时纠正。

4 结语

影响日照记录的原因还有很多,如日照纸的质量,配药的保质期及个人的视力差别都直接反映在日照迹线的判断中。但只要按规范操作并注意维护仪器,就可以将影响降到最低,从而提高观测资料的准确,为天气预报、气象信息、气候分析、科学研究和气象服务提供重要的依据。

参考文献

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