影响暗筒式日照计观测日照正确性的原因分析

焦爱蕊

（甘肃省平凉市气象局崆峒观测站，甘肃平凉 744000）

太阳在一定时间内的直接辐照度≥120 W/m2的时间总和，就是日照时间。日照对于人类生产生活影响非常大。现在基层参站用来测量日照时间所用的仪器是暗筒式日照计，其工作原理是，太阳光通过仪器上一个小孔射到筒里，然后通过涂有感光药剂日照纸留下感光的迹线计算日照时间。在日照的统计记录工作中，有时会出现云状、云量或天气状况与实际所记录日照不同的情况。现结合多年实际工作经验及历史资料分析总结可能影响日照记录准确性的原因及解决方法。

1 日照计安装不正确影响日照记录准确性

地面气象观测规范对仪器安装使用情况有严格要求，对于日照计，规定每个月都要进行检查，确定其水平、方位和纬度的正确性。因为日照计安装于室外，经受风雨侵袭或者一些人为（每天换纸盖日照计的盖子）、非人为因素（冻土的形成和消融）的影响，日照计在放置上会发生一定变化，比如水平和方位移动，或和纬度刻度盘所指示纬度偏移，这些都会使日照记录不真实。

1.1 纬度情况 每逢春分秋分时，太阳直射在赤道上，此时感光迹线应与小孔直线是垂直的。然而，感光迹却稍呈弧线向上弯曲，此时暗筒筒身摆放实际偏小于当地纬度，筒身北低南高。相反，感光迹呈弧线向下弯曲时，筒身北高南低，筒身实际对着的纬度大于当地纬度。

1.2 水平情况 在日出日没无障碍物和云影响时，若东高西低，上午线较下午线为长。若西高东低，上午线较下午线为短。

1.3 方位情况 若方位无误，春秋分时感光线与时间线相垂直。其他时间里，各对应时间，如11：00与13：00、10：00与14：00、9：00与15：00等的MT应等长（MT为通过日照纸洞孔与时间线垂直的横线至感光线垂直距离，下同）。当北端向西偏时，冬半年，MT在上午长而下午短；夏半年，MT上午短而下午长。当北端向东偏时：冬半年，MT上午短而下午长；夏半年，上午MT长下午短。

1.4 进光孔情况 若进光孔位置正确，上午线至12：00应恰好终止，下午线应恰好在12：00开始。若上午线超过12：00线，则东边进光孔位置偏低；若不到12：00线就终止，则位置偏高。下午线的检查，进光孔位置在西边，若下午线不到12：00线开始，则西边进光孔位置偏低；若超过12：00线开始，则位置偏高。

1.5 隔光板情况 每天上午、下午迹线应是以真太阳时12：00整点为分界,隔光板没有处于水平位置，日照纸感光迹线所表示时间与实际时间就不符，晴天可以发现上下午感光迹线不对称，所记录时间不相等，如隔光板东低西高，则上午日照时间偏少，而下午偏多；如隔光板东高西低时，则相反。

2 影响日照记录准确性的其他原因

2.1 药液配制比例错误 观测所用药液是有严格比例的，仅凭经验配置药液不规范，导致配出药液感光性不行，尤其在阳光不强或垂直能见度不好和空中有薄高云时，感光极差，所记录日照时间便小于实际数据。因此，必须规范操作，赤血盐（显影剂）和水比例为1∶10，枸橼酸铁铵（感光剂）和水的比例为3∶10，有混合涂药法和两步涂药法。实际操作中，混合涂药法用得较多，总结甘肃省平凉市气象局崆峒观测站多年经验得出，赤血盐200 mg、枸橼酸铁铵500 mg、蒸馏水4 g，涂刷出来的日照纸刚好10张左右，呈浅黄色，此时感光度正好，所记录感光迹线呈深蓝色清晰痕迹。在配置药液时，注意使药剂充分溶解，并搅拌均匀，使底色呈均匀分布，避免观测员在记录登记时会因底色不均而产生错觉。涂刷日照纸一遍即可，这样日照纸换下后易浸漂干净。

2.2 药品质量不过关 如果药品质量不过关，尤其是枸橼酸铁铵（感光剂）失效，将会影响涂刷药液后日照纸的感光效果。所以，枸橼酸铁铵要在暗处密闭存放保管。

2.3 日照迹线开始和终止时刻辨认不准确 记录日照时间的关键是，迹线的开始和终止时刻。日出前后和日落前后，光线会出现渐渐增强或渐渐减弱趋势，所呈现日照迹线不清晰。这种情况可根据日照线趋势判断开始和终止时刻，避免缺漏。

2.4 日照纸使用不正确 一是日照纸表面上不干净就去涂药，使得日照纸感光受到一定影响，因为药物混在一起极易氧化变质。二是日照纸涂过药后没有及时用掉，而存放时间过长会让日照纸受潮，感光变差，所反映的感光迹线模糊不易辨认。因此，涂刷日照纸时一次不要贪多数量，以10张为宜。

2.5 降水影响 降水会影响日照时间记录，尤其是夏季强降雨天气或连阴天气，降水可能会通过光孔流进日照计中，使日照纸表面上所涂药物被冲刷掉，导致记录不准确。因此，要对暗筒进行防水措施，遇到进水情况及时清理掉，如果有必要，需重换新的日照纸。

2.6 巡查不到位 日照计的巡视检查时间应选择日出前和正点观测时刻，遇到暗筒被雪、霜、尘土地、虫子等杂物遮住进光孔，需及时清理干净，否则记录真实性会受到影响。

3 结语

目前，基层台站多使用暗筒式日照用于观测日照时间度，而日照计是否安装正确、日照纸是否合乎相关标准及观测员人为因素等的影响，均会导致所观测的日照时间存在误差。在实际工作中，注重对观测仪器的维护，进行合理规范操作，可以将观测中出现的误差概率降至最低，提高观测记录准确率。