Radiaţia solară terestră şi atmosferică

Durata de strălcire a Soarelui

Determinarea intensităţii fluxurilor de radiaţii din atmosferă• Ramura meteorologică ce se ocupa de

masurarea intensitatii tuturor fluxurilorradiative: absorbite, difuzate, reflectate, directe, globale, efective, dar si a bilantuluiradiativ se numeste actinometrie (gr. Aktin=raza, metron=masura).

Tipurile de radiaţii

Atmosfera terestra este spaţiul în cuprinsul căruia se manifestă acţiunea unei serii largi de fluxuri de radiaţii care în cea mai mare parte îşi au originea în activitatea de la nivelul Soarelui. Spectrul radiativ solar include mai multe categorii de radiaţii: electromagnetice, corpusculare etc. În practică, cele mai folosite noţiuni legate de radiaţiile de la nivelul atmosferei sunt: 1) Radiaţia solară directă (S) reprezintă fracţiunea din radiaţia furnizată de Soare care străbate nemodificată atmosfera şi ajunge la nivelul suprafeţei terestre sub forma unui fascicul de raze paralele. 2) Radiaţia solară difuză (D) este partea din radiaţia solara care după ce a fost difuzată (de către moleculele gazelor din atmosferă şi de către suspensiile atmosferice generate de sursele poluatoare) ajunge la suprafaţa Pământului venind din toate părţile bolţii cereşti. 3) Radiaţia globală – radiaţia totală sau insolaţia – (Q) nu este un flux radiativ în sine ci reprezintă valoarea însumării algebrice a radiaţiei solare directe cu cea difuză.

Q=S+D

4) Radiaţia reflectată (Rs) este partea din radiaţia globală care după ce străbate nemodificată atmosfera şi ajunge la nivelul suprafeţei active subadiacente este abătută de la direcţia iniţială fără a suferi modificări de altă natură. Legată de noţiunea de radiaţie reflectată este şi cea de albedou (A). Albedoul este de fapt un raport între radiaţia reflectată şi cea globală exprimat în procente. Albedoul redă cel mai sugestiv proprietăţile de reflectare şi de absorbţie pentru radiaţii ale diferitelor tipuri de suprafeţe active. 5) Radiaţia atmosferei (Ea) reprezintă fluxul de radiaţii pe care-l emite neîncetat atmosfera. Se mai numeşte contraradiaţia atmosferei. 6) Radiaţia terestră (Et) este fluxul radiativ continuu emis de către Pământ. 7) Radiaţia efectivă (Eef) este dată de diferenţa dintre radiaţia terestră şi cea atmosferică.Eef= Et –Ea 8) Bilanţul radiativ (B) este diferenţa dintre suma tuturor fluxurilor radiative (de undă scurtă sau lungă) primite (absorbite) de o suprafaţă oarecare şi suma tuturor fluxurilor radiative de undă lungă sau scurtă cedate de către aceasta.B = (S+D+Ea) – (Rs+Et) = Q-Rs-Eef = Q (1-A) – Eef

Mărimile energiei radiante

Pentru a explica, măsura şi descrie fluxurile de radiaţii din

atmosferă şi din apropierea acestora a fost nevoie să se introducă unele noţiuni (mărimi fizice şi unităţi de măsură aferente): 1) Fluxul radiativ (f) reprezintă raportul dintre cantitatea de energie radiantă (E) şi unitatea de suprafaţă care o recepţionează:2) Intensitatea fluxului radiativ (I) este fluxul radiativ incident pe o anumită suprafaţă într-un interval de timp precizat: Se mai foloseşte ca unitate de măsură langley-ul (ly): 1ly = 1 cal/cm²

Metode actinometriceActinometria se bazeaza pe 4 metode: 1)Metoda calorimetrica-bazata pe efectul de incalzire a unui corp masiv cu suprafata neagra, supus actiunii unui flux radiativ oarecare:2)Metoda termoelectrica- se bazeaza pe faptul ca pierderile de caldura suferite de receptorul instrumentului radiometric, expus timp indelungat actiunii radiante, sporesc paralel cu cresterea temperaturii lui.3)Metoda cu curent de apa- a fost propusa in 1900 de Michelson, iar principiul care sta la baza ei rezida in masurarea diferentei de temperatura a receptorului cu regim stationar.4)Metoda compensarii consta in masurarea intensitatii radiatiei cu ajutorul a 2 receptoare absolut identice.

COMPOZITlA SPECTRALA A RADIATIEI SOLARE

Soarele emite doua feluri de radiatii, radiatia termica, de natura

electromagnetica şi radiatia corpusculara. Energia radianta emisa sub influenta caldurii se numeste radiaţie termica. Viteza ei este viteza luminii (300.000 km/s). Aceasta radiaţie nu necesita mediu material pentru propagare. Radiatia corpusculara este alcatuita din particule cu incarcare electrica (ioni), protoni, electroni şi neutroni, particule care au energii inalte, generate de plasma solara. Radiatia corpusculara transportă spre Pamânt, o cantitate de energie de 10 miliarde de ori mai mica decât radiatia termica, din aceasta cauza urmand a analiza doar radiatia termica.

Totalitatea radiatiilor electromagnetice emise de Soare, ordonate în functie de lungimea de unda, inregistrate fotografic sau fotoelectric, poarta numele de spectru solar. În ordinea lungimii de undă, spectrul solar se imparte în mai multe zone.- zona radiatiilor X (Rontgen) este prezenta la lungimi de unda sub 2900 A. Acest tip de radiatii, folosit la radiografii, este deosebit de nociv. Aceste lungimi de unda sunt de regula retinute în atmosfera, la suprafaţa terestra ajungand o cantitate infima;- zona ultravioleta (UV) se extinde intre lungimile de unda de 2900 - 3600 A. Radiatiile ultraviolete au puternice efecte chimice, numindu-se şi radiatii chimice;

- zona radiatiilor vizibile (VIZ) se extinde intre lungimile de unda de 3600 - 7200 A. Ele pot fi desfacute prin refractie în culorile componente: violet, indigo, albastru, verde, galben, oranj şi rosu. Refractia razelor solare vizibile în picaturile de apa, formeaza curcubeul. Prin compunerea acestor tipuri de radiatie, cu lungimi diferite de unda, se obtine lumina alba;-zona radiatiilor infrarosii se extinde intre 7200 - 3.000.000 A. Acest tip de radiatii are un efect caloric pronuntat. Obiecte care nu sunt incandescente emit radiaţie infrarosie, chiar şi acelea care au temperatun negative, cu putin deasupra temperaturii 0° K. Pe masura creşteii temperaturii obiectului ce iradiaza, se scurteaza şi lungimea de unda a radiaţiei emise;- undele herziene (radiofonice) au lungimi de unda de peste 3.000.000 A (0,3 mm). Intre 1.600 - 40.000 A se situeaza 99% din energia radianta infraroşie. Lungimile de unda care detin energie decelabila, încep cu radiatiile X, care detin energie în partea lor cu lungime de unda mai mare şi se continua pana în partea cu lungimi mici de unda a radiatiei infrarosii. Radiatiile infrarosii cu lungimi mari de unda şi radiatiile herziene transporta cantitati infime de energie.

Instrumente actinometrice

1. Radiatia solara directa:· Pirheliometrul cu compensatie· Pirheliometrul cu comensatie electrica tip Angtröm· Pirheliometrul calorimetric Michelson· Actinometrul bimetalic Michelson· Actinometrul termoelectic AT-50 :-actinometrul termoelectic Savinov-Ianisevski-radiometrul thermoelectric RT-502. Radiatia solara difuza si globala:· Piranometrul absolut Angtröm· Piranometrul relativ Srago-Davy-Kalitin· Piranograful cu lame bimetalice Robitsch

-piranometrul termoelectric Ianisevski

3. Radiatia reflectata si albedoul:· Albedometrul de statie Ianisevski-Balov· Albedometrul portabil· Fotoelementul cu seleniu4. Radiatia solara directa, difuza, globala, reflectata:· Solarimetrul Gorezynski5. Radiatia electiva:· Pirgeometrul tip Savinov-Ianisevski6. Bilantul radiativ:· Bilantomentrul termoelectric· Galvanometrul radiometric G.S.A-

Pirheliometrul cu compensatiePirheliometrul cu compensatie este un instrument absolut, folosit pentru a determina intensitatea radiatiei solare directe.Partea principala a pirheliometrelor e compusa din 2 placute de manganin notate cu M si N, subtiri, identice, innegrite si asezate alaturat.Placuta M e supusa actiunii razelor solare, iar N este umbrita. Pe partea inferioara a celor 2 placute, este sudat un termoelement in circuitul caruia este conectat cu galvanometrul G.Placuta M incalzita duce la diferente de temperatura intre suduri, iar circuitul termo-elementului produce un curent termo-electric care determina deviatia acului galvanometric. Deviatia acului galvanometric se compenseaza prin incalzirea artificiala a placutei M, facand ca prin aceasta sa treaca un curent electric de intensitate I, de la bateria de acumulator E. Pentru reglarea si masurarea curentului de compensatie se conecteaza la circuit reostatele R1 si R2 si unul de protectie R. Se mai conecteaza si miliampermetrul A, astfel incat curentul de compensatie sa duca acul galvanometrului la valoarea 0 si sa-l mentina, rezultand o temperatura egala pentru cele 2 placute de manganin.Formula de calcul al pirheliometrului este I=K• i , unde K este constanta de fabricatie a pirheliometrului.Placutele receptoare montate pe tije metalice fixate la randul lor pe un panou de ebonit formeaza corpul pirheliometrului care este introdus intr-un cilindru nichelat, scurt, iar la un capat este astupat cu un capac cu 2 gauri patrate in dreptul placilor.Aparatul se instaleaza in directia soarelui cu ajutorul unui dispozitiv alcatuit din 2 placi rotunde aflate una in fata celeilalte la extremitatile pirheliometrului.Acest instrument determina valoarea intensitatii radiatiei solare directe in unitati absolute: cal/cm/min.

Pirheliometrul cu compensaţie electrică tip Angström

-tubul pirheliometric, un tub care prezintă un capac la un capăt, capac prin care pătrund razele solare care ajung la două lamele de manganin; are dimensiuni variabile.

-dispozitivul de fixare este de fapt un suport metalic circular prevăzut cu orificii în care se vor fixa şuruburile care ajută la instalare.

-suportul de susţinere are şi rolul de a asigura „punerea în staţie” a pirheliometrului prin intermediul unui sistem compus din trei şuruburi de fixare ce permit orientarea în funcţie de latitudine, unghiul de înclinare a axei Pământului şi poziţia aparentă a Soarelui pe bolta cerească în aşa fel încât razele solare să cadă perpendicular pe suprafaţa terestră (pe piesa receptoare).

-piesa receptoare este compusă din două lamele (plăcuţe) extrem de fine şi implicit cu o „sensibilitate” sporită în raport cu acţiunea radiaţiilor solare. Dimensiunile acestora sunt 20x2x0,02 m. Piesa receptoare este montată la partea inferioară a tubului pirheliometric numită capul pirheliometrului. Pe spatele lamelelor se găsesc puncte „de sudură” (lipituri fine) ale unor fire care fac legătura cu bornele unui galvanometru la care pirheliometrul va trebui conectat.

La partea superioară a tubului se poate monta un capac metalic nichelat prevăzut cu două fante longitudinale. Pe spatele capacului este fixată o plăcuţa ce poate fi deplasată astfel încât să împiedice total sau parţial accesul radiaţiei solare către lamelele de manganin. Întregul pirheliometru este vopsit în alb la exterior (pentru a reflecta radiaţia solară incidentă) şi în negru la interior (pentru a o absorbi).

Modul de funcţionare: Plăcuţa culisantă se poziţionează în aşa fel încât radiaţia solară să cadă doar pe una dintre cele două lamele pe care o încălzeşte în vreme ce cealaltă rămâne „umbrită” (la temperatura mediului ambiental). După un timp de expunere foarte scurt (15-25 secunde) între cele două lamele va apărea o diferenţă de temperatură Δt ce determină apariţia unui curent termoelectric sesizabil prin devierea acului galvanometrului la care pirheliometrul este conectat. Cele două lamele se notează cu M şi N pentru a le putea deosebi. Cantitatea de căldură pe care o recepţionează M poate fi determinată pe baza următoarei relaţii:

QM = Is · α · S , QM – cantitatea de căldură

Is – intensitatea radiaţiei solare directe

α – coeficientul de absorbţie

S – suprafaţa plăcuţei

Pirheliometrul calorimetric Michelson

- alcătuit dintr-un tubmetalic sub forma literei U , prin care circulă un curent deapă; este innegrit pe partea sa interioară in care pătrund razele solare.-pe parte interioara exista o serie de diafragme , care au rolul de a micşorasuprafaţa orificiului de pătrundere a radiaţiilor , făcandu-le să cadă sub forma unui fluxradiativ perpendicular pe fundul tubului- in interiorul tubului , prin care circulă curentul de apă , se găsesc extremităţileunor conductori de platină, conectate in circuitul unui termometru electric- tubul pirheliometrului este introdus intr-un tub Dewar, cu pereţi dubli ,argintaţi,din care s-a scos aerul; in idea de a limita influenţele mediului inconjurător- tubul Dewar este introdus intr-un tub de lemn, care are pereţii căptuşiţi cumaterial termoizolator- tubul pirheliometric innegrit expus la razele solare directe se comportă ca uncorp absolut negru , care absoarbe in totalitate radiaţiile ce cad pe el.-cantitatea de căldură absorbită de el (q) intr-un minut se determină cu ajutorulurmătoarei relaţii calorimetrice :q = mc ( t2– t1) ,m – este cantitatea de apă care curge prin tub intr-un minut ;c – constantă ;t1– temperatura iniţială a apei din tub ( inainte de expunereapirhelometrului )t2– temperatura finală a apei din tub ( după expunerea pirheliometrului) .-cantitatea de căldură absorbită de tub (q) este rezultatul acţiunii radiaţiei solaredirecte ce cade pe suprafaţa diafragmei ( s ) . Ea poate fi exprimată prin Is. Cum q =Is=I / s şi q = mc (t2– t1 I = mc (t2–t1) / s .⇒

Actinometrul bimetalic Michelson

-este un instrument relativ care , pentru a afla intensitatea radiaţiilor solare directe

in valori absolute (ly / min ) , inmulţeşte valorile citite pe scara micrometrică cu un

factor de transformare

- este compus din : piesa receptoare , microscop , tubulactinometric şi suportul

instrumentului

- piesa receptoare este o lamă bimetalică de 0,07 mm grosime , 2 mm lăţimeşi 13

mm lungime , obţinută prin laminarea la cald a unei plăcuţe de fier şi a uneia de invar .Pe

partea de fier , lama este acoperită cu negru de fum imbibat cu alccol . Expusă radiaţiilor

solare directe , lamela innegrită se va incălzi şi se va curba , din cauza dilatării suferite ,

in direcţia invarului . Ea se instalează in interiorul tubului radiometric.

- tubul radiomatric este o carcasă masivă de cupru innegrită pe interior ,avand

căldura specifică şi coeficientul de conductibilitate termică mult mai mari decat

lama bimetalică .Deoarece actinometrul este nichelat , acesta reflectă totalitatea

fluxurilor radiative incidente pe suprafaţa sa

- microscopul este situat la unul din capetele tubului radiometric , iar la celălalt

capăt este piesa receptoare .Este legat de actinometru prin intermediul unui tub prevăzut

cu o cremalieră , necesară centrării imaginii firului de cuarţ pe micrometrul ocular.

Pe carcasa tubului sunt plasate două deschideri : una este pentru luminarea oglinzii,

in care se formează imaginea firului de cuarţ , iar cealaltă este mai mare şi permite

pătrunderea razelor de soare.

-observaţiile efectuate cu ajutorul radiometrului bimetalic de tip Michelson,

constau in determinarea deplasărilor pe care le face firul de cuarţ , ca urmare a

curbăriilamei bimetalice supuse influenţei razelor solare directe .

-in acest scop , trebuie effectuate citiri ale poziţiei firului de cuarţ , atat cu piesa

receptoare ecranată, cat şi cu piesa receptoare expusă radiaţiei solare directe .

-prin inchiderea şi deschiderea alternativă aorificiului receptor al radiometrului ,

la intervale de 30 de secunde , se obţine un regimstaţionar al determinărilor

-pentru obţinerea unor valori cat mai apropiate de realitate , citirile se repetăde

mai multe ori , la intervale de 30 de secunde. Ele se intrerup dacă temperatura corpului i

se modifică in aşa fel incat poziţie „rece” a firului de cuarţ se deplasează cu mai mult de

15 diviziuni .

-o altă condiţie importantă a obţinerii unor date cat mai exacte , constă

inverificarea şi corelarea poziţiei radiometrului faţă de Soare , după fiecare citire . Citirile

se fac după una din marginile firului de cuarţ cu precizia pană la 0,1 dintr-o diviziune ,

iar notările valorilor citite pe scara micrometrică se fac după deschiderea sau inchiderea

orificiului receptor .

-această metodă de determinare a radiaţiei solare directe , cu ajutorul

radiometrului Michelson are o eroare de numai 2%

-Datorită preciziei mari , radiometrul bimetalic de tip Michelson este larg

utilizatca etalon pentru compararea celorlalte instrumente radiometrice

Radiometrul (actinometrul) model RT-50

Piesa receptoare este dată de un disc de argint acoperit cu un strat (2 microni) de negru de fum. Are în componenţă „două rânduri de suduri”, unele interioare supuse acţiunii radiaţiilor solare şi altele exterioare „umbrite”.

Expunerea diferită la radiaţie este asigurată de configuraţia tubului radiometric în sensul că acesta se îngustează progresiv pe măsura apropierii de piesa receptoare. Astfel pătrunderea radiaţiilor se face prin „punerea în staţie a instrumentului” şi detaşarea capacului (durata expunerii este scurtă).

Efectuarea măsurătorilor presupune:- punerea în staţie a instrumentului;- conectarea la bornele galvanometrului;- montarea capacului metalic şi verificarea poziţiei zero a galvanometrului;- detaşarea capacului;- după un timp de expunere (15-25 secunde) se face prima citire la galvanometru;- se procedează la fel şi la următoarele două măsurători cu un interval de pauza între ele de 10-15 secunde;- la final se pune din nou capacul metalic şi se verifică poziţia zero a galvanometrului;- se face media aritmetică a celor trei citiri care va fi folosită în formula de calcul a radiometrului. Is = k · n , n – numărul de diviziuni cu care este deviat acul galvanometrului

• Piranometrul absolut tip Angström• • • Piesa receptoare este „asigurată” de patru lamele de mangalin vopsite

diferit şi protejate de o calotă semisferică de sticlă. Lamelele sunt vopsite două cu negru de fum şi două cu alb de magneziu şi sunt dispuse alternativ.

• Calota de sticlă are rol multiplu: protejează piesa receptoare de acţiunea precipitaţiilor, vântului etc. şi acţionează diferenţiat asupra radiaţiilor solare lăsând să ajungă către piesa receptoare doar radiaţia solară difuză, cea directă fiind reflectată.

• Ecranul de umbrire este un disc metalic vopsit în negru şi susţinut de o tijă.• Formula de calcul este: ID,Q = K · i². Se realizează trei măsurători ale D şi tot

atâtea ale Q, media lor introducându-se în formula de calcul. Trebuie făcută obligatoriu următoarea precizare: atunci când se determină radiaţia globală, ecranul de umbrire este detaşat, iar anexarea lui se face doar în momentul determinării intensităţii radiaţiei difuze.

• Piranometrul termoelectric tip Janisewski • • Piesa receptoare este reprezentată de o termobaterie pătrată cu latura de 3

cm care, pe partea anterioară, este configurată asemănător unei table de şah. Pe partea posterioară se găsesc sudurile unor termocupluri (87 la număr, pe benzi subţiri de manganin şi constantan) care prin intermediul unor borne fac legătura cu galvanometrul la care este conectat piranometrul.

• • • • Formula de calcul este: ID,Q = K · n. Trebuie să se ţină seama ca galvanometrul

să se găsească la o distanţă de cel puţin 5 m faţă de instrument. Amplasarea instrumentelor şi a aparaturii se face exclusiv pe platforma radiometrică. Toate instrumentele se găsesc fixate la capătul liber al unei bucăţi de lemn (50-60 cm lungime, 5-6 cm lăţime), fixată la celălalt capăt pe un stâlp de lemn cu înălţimea de 1,5 m. Fără nici o excepţie, instrumentarul şi aparatura sunt vopsite în alb la exterior şi în negru la interior.

• 7.Piranograful cu lame bimetalice Robitsch• -este alcătuit dintr-o piesă receptoare,un sistem de transmisie şi amplificare , un• sistem de inregistrare , o placă de montaj şi ocutie de protecţie .• -piesa receptoare se compune din trei lame bimetalice de dimensiuni egale,• dispuse in acelaşi plan orizontal şi vopsite in culorile alb şi negru ( cele din margini sunt• albe , iar cea din centru este neagră).• -la capetele lor dinspre exterior, lamele albe sunt fixate solide o bară metalică• verticală , iar la capetele dinspre interior sunt prinse de capătul corespunzător lamei negre• aflată intre ele .• -capătul dinspre exterior al lamei negre este legat , la radul său , de parghiile• transmiţătoare şi amplificatoare .• -sub influenţa radiaţiilor globale , lamele bimetalice care compun piesa• receptoarese vor incălzi in mod diferenţiat , ca urmare a cantităţilor inegale de radiaţii• absorbite.• -este evident că lama neagră suferă incălzirea şi deformarea cea mai mare şi ,• astfel , ea se inconvoaie in jos , pentru că partea sa inferioară are coeficientul de dilatare• mai mic decatpartea sa superioară .• -această deformare este preluată şi amplificată de braţele• parghiilor transmiţătoare, ajungand la parghia peniţei inregistratoare , care o inscrie in• diagrama aparatului .• -pe o actinogramă de tip Fuess unei deplasări de 2,5 cm ii corespunde o• intensitate a radiaţiei globale egală cu 1cal / cm2.min .• -toate piesele aparatului sunt fixate pe o placă dreptunghiulară de• metal, prevăzută cu patru picioare .• -aparatul se inchide ermetic cu un capac paralelipipedic demetal , iar prin• fereastra sa laterală se poate urmări curba inregistrată pe diagramă• -inchiderea este etanşă datorită unei garnituri marginale care este confecţionată• din cauciuc .• -pe partea superioară , capacul are o calotă semisferică de sticlă , protejand piesa• receptoare de vant şi precipitaţii , dar permiţand pătrunderea radiaţiei globale pană la ea• -in interiorul aparatului se introduce o capsulă cu silicagel sau clorură de calciu,• care absoarbe vaporii de apă şi asigură astfel uscăciunea aerului• -in cazul in care silicagelul capătă o culoare roşiatică , el trebuie să fie inlocuit• deoarece şi-a pierdut capacitatea higroscopică .• -aparatul se instalează intotdeauna cu fereastra spre nord , pentru ca razele• solaresă nu influenţeze mecanismul de ceasornic al părţii inregistratoare.

• 10. Fotoelementul cu seleniu• -este un instrument special , utilizat pentru determinarea exactă a capacităţii• de reflecţie proprie diferitelor tipuri de suprafeţe.• -face parte din categoria fotoelementelor cu strat de blocare; acest strat de• blocare se formează intre stratul de seleniu şi pelicula fină de aur .• -piesa receptoare este o plăcuţă de fier , peste care se aplică un strat de seleniu ,• iar peste aceasta se găseşte o peliculă extrem de fină de aur sau platină.• -razele solare traversează pelicula de aur şi pătrund in stratul de seleniu, din ai• cărui atomi smulg un număr oarecare de electroni .• -aceşi electroni trec in pelicula de aur ,de la suprafaţa fotoelementului , dar nu se• mai pot intoarce in semiconductor din cauza stratului deblocare .• -acest lucru face ca stratul de seleniu şi placa de fier să se incarce cu sarcini• electrice pozitive , iar pelicula de aur cu sarcini negative .• -prin urmare , se formează o diferenţă de potenţial intre placă şi peliculă , iar• prin intermediul unui galvanometru conectat in circuit se poate constata prezenţa• unui fotocurent electric , ce se deplasează de la placă către peliculă• Intensitatea fotocurentului (I) este proporţională cu luxul (R) luminos ce cade• pesuprafaţa fotoelementului :• I = K R ,⋅• K=coeficient de proporţionalitate

• 11. Solarimetrul Gorezynski• -este folosit la determinarea intensităţii radiaţiei directe , difuze , globale şi• reflectate , fiind considerat un instrument radiometric complex .• -funcţionează pe baza unui curent termoelectric ce incălzeşte in mod diferit• sudurile cuplului termoelectric expuse radiaţiilor şi celor ferite de radiaţii . -• -intensitatea curentului produs se obţine indirect , pe baza valorii tensiunii• curentului ( care seexprimă in milivolţi ) .• -piesa sa receptoare este o termobaterie formată din mai multe lame metalice .• -pe părţile care sunt expuse radiaţiilor solare , lamele sunt vopsite cu negru de fum• , iar pe părţile opuse sunt lipite sudurile unui cuplu termoelectric de tip Moll . -• -această termobaterie este fixată intr-o cutie metalică nichelată , de la care pornesc• firele ce fac legătura cu milivoltmetrul• -pentru determinarea intensităţii radiaţiei solare directe se foloseşte tubul• radiometric , care se montează la cutia metalică .• -acest tub este innegrit pe interior cunegru de fum; el trebuie demontat de fiecare• dată cand se fac măsurători ale intensităţiiradiaţiei directe , difuze , globale sau reflectate• Solarimetrul este etalonat pentru fiecare gen de determinare :• pentru funcţionareasa ca radiometru ,1mv =0,67 cal/cm2 min⋅• (1cal /cm2 min =1,49 mv),⋅• pentru funcţionarea sa ca albedometru, 1mv = 0,38 cal /cm2 min⋅• ( 1cal / cm2min = 2,63 mv ).• Pentru a afla valorile absolute se folosesc tabele de transformare antecalculate.

• 12. Pirgeometrul tip Savinov-Ianisevski• -funcţionează pe principiul producerii unor curenţi termoelectrici a căror• intensitate se determină cu un galvanometru conectat .• -piesa sa receptoare este alcătuită din patru lame din manganin sau de• cupru, caresunt instalate in poziţie orizontală.• -două dintre lame sunt vopsite pe partea superioară cunegru de• platin , iar cellalte două sunt nichelate sau aurite• -de părţile lor inferioare sunt lipite sudurile unei baterii termoelectrice• de manganin , in circuitul căreia se conectează un galvanometru sensibil• -lamele nichelate au proprietatea de a reflecta aproape in totalitate radiaţiile• deundă lungă , dar nu pot emite decat puţine radiaţii de undă scurtă .• -lamele negre absorb in intregime radiaţiile incidente şi sunt capabile să emită• radiaţia terestră (Et) , care este dependentă de temperatura lor .• -temperatura lamelor negre este egală cu temperatura suprafeţei pe care se fac• determinările şi se măsoară cu termometrul .• Emisia lor are loc conform legii lui Stephan şi Botzmann• Et=σ⋅T4• T –temperatura absolută ;• σ- constanta lui Boltzmann.• -in acelaşi timp , asupra lamelor negră acţionează şi radiaţia atmosferei (Ea),care• determină incălzirea sau răcirea acestora ,in funcţie de fluxurile radiative Et şi Ea.• -diferenţa de temperatură care apare intre lamele negre şi cele nichelate generează• un cutrent termoelectric , a cărui intensitate se determină cu galvanometrul.

Bilantomentrul termoelectric

-are drept piesă receptoare două plăci identice .-acestea se obţin prin impletirea unor fire de cupru innegrite la exterior cu negru de fum ,care sunt poziţionate astfel incat una este orientată către bolta cerească, iar cealaltă către suprafaţaterestră .-termobateria este lipită de părţile interioare ale plăcilor receptoare şi este alcătuită dinbenzi de constantan infăşurate pe bare de cupru şi izolate de două foiţe de hartie specială imbibatein şerlac .-benzile sunt argintate pană la jumătate.-pe fiecare placă se găsesc sudurile de constantat deasupra , iar cele de argint dedesubt .-capetele acestor benzi sunt legate in serie , iar barele sunt aşezate intre cele două plăci .-capetele piesei receptoare sunt legate de doi conductori termoelectrici cu ajutorul unuigalvanometru , după ce străbat o parte a manerului bilanţometrului .-acest aparat este prevăzut cu două ecrane de umbrire ( cu diametrul de 10 cm) , care estefixat pe o tijă metalică de 50 de cm lungime , şi are rolul de a elimina radiaţia directă , care esteinregistrată de radiometre .-pentru a fi protejat , bilanţometrul se introduce intr-o cutie metalică cu pereţi dublii , iarorinzontalizarea sa se face cu ajutorul unei nivele cu bulă de aer.

Placa superioară ( care este orientată către bolta cerească ) primeşte radiaţiaglobală ( I i)şiradiaţia atmosferei ( Ea) şi pierde , prin emisie o parte din energiaradiantă ( cantitatea radiaţiilorcu undă lungă E1).Placa inferioară ( care este orientată spre suprafaţa terestră ) primeşte radiaţiaterestră ( Et)şi radiaţia reflectată de către aceasta ( R s) , dar pierde prin emisie ,o cantitatede energie radiantă(E2) .Incălzirea diferită a celor două plăci generează un curent termoelectric ( măsurat cuaculgalvanometric ) a cărei intensitate este proporţională cu diferenţa dintre fluxurile de radiaţiiprimite şi cele cedate de plăci.In urma măsurătorilor efectuate , s-a constatat că viteza vantului influenţeazăsensibilitatea bilanţometrului , motiv pentru care această viteză se determină odată cu valorilebilanţului .Astfel , se aplică factorul de corecţie pentru viteza vantului , care este notat incertificatul de etalonare al aparatului . Factorul de corecţie este raportul dintre valorile obţinute petimp calm şi cele obţinute cu vant de o anumită viteză .In certificatul de etalonare albilanţometrului se trec , pe langă datele prezente şi incazul radiometrului , piranometrului ,pirgeometrului , piranografului, pirheliometrului şi albedometrului , şi un tabel de coeficienţi decorecţie proprii diferitelor viteze ale vantului.In timpul determinărilor , bilanţometrul se fixeazăpe suportul radiometrlor , la cca.1,5 m deasupra solului , in poziţie orizontală , cu o piesăreceptoare orientată spre bolta cerească , iar cu cealaltă piesă spre suprafaţa terestră . Totodată ,trebuie să se facă şi o serie de observaţii asupra unor elemente meteorologice , cum ar finebulozitatea , vizibilitatea,starea discului solar, temperatura solului , temperatura ţi umezealaaerului , etc

Galvanometrul radiometric G.S.A-1-este un instrument radiometric care se foloseşte la determinarea intensităţiicurenţilor termoelectrici , care iau naştere in termobaterii.-funcţionarea lui se bazează pe interacţiunea dintre două campuri magneticedistincte .-prin conectarea sa la circuitul radiometrelor , se fac citirile cu acul galvanometricAcest aparat se verifică periodic , la intervale de un an.

Albedometrul portabil

-este un piranometru de tip Ianişevski uşor modificat,-alcătuit dintr-un cap piranometric , fixat pe un maner şi o suspensie cardanică ,ce permite rotirea piesei receptoare .- el se foloseşte in cadrul cercetărilor microclimatice,pentru efectuarea unordeterminări comparative privind albedoul diferitelor tipuri desuprafeţe active --observatorul trebuie să stea la o anumită distanţă de albedometru ,iar prinintermediul unui maner ( o tijă de lemn de 2m ) va face determinările .-in acelaşi scop, galvanometrul va fi amplasat la 5-6 m de observator .-atunci cand se măsoară intensitatea radiaţiei reflectate , piesa receptoare aalbedometrului va sta in jos , la inălţimi de 0,5-1 m deasupra solului-cu cat determinările se fac la inălţimi mai mici , cu atat ele sunt mai exacte