影響暗筒式日照計觀測日照正確性的原因分析

焦愛蕊

（甘肅省平?jīng)鍪袣庀缶轴轻加^測站，甘肅平?jīng)?744000）

太陽在一定時間內(nèi)的直接輻照度≥120 W/m2的時間總和，就是日照時間。日照對于人類生產(chǎn)生活影響非常大?，F(xiàn)在基層參站用來測量日照時間所用的儀器是暗筒式日照計，其工作原理是，太陽光通過儀器上一個小孔射到筒里，然后通過涂有感光藥劑日照紙留下感光的跡線計算日照時間。在日照的統(tǒng)計記錄工作中，有時會出現(xiàn)云狀、云量或天氣狀況與實際所記錄日照不同的情況。現(xiàn)結(jié)合多年實際工作經(jīng)驗及歷史資料分析總結(jié)可能影響日照記錄準(zhǔn)確性的原因及解決方法。

1 日照計安裝不正確影響日照記錄準(zhǔn)確性

地面氣象觀測規(guī)范對儀器安裝使用情況有嚴(yán)格要求，對于日照計，規(guī)定每個月都要進(jìn)行檢查，確定其水平、方位和緯度的正確性。因為日照計安裝于室外，經(jīng)受風(fēng)雨侵襲或者一些人為（每天換紙蓋日照計的蓋子）、非人為因素（凍土的形成和消融）的影響，日照計在放置上會發(fā)生一定變化，比如水平和方位移動，或和緯度刻度盤所指示緯度偏移，這些都會使日照記錄不真實。

1.1 緯度情況 每逢春分秋分時，太陽直射在赤道上，此時感光跡線應(yīng)與小孔直線是垂直的。然而，感光跡卻稍呈弧線向上彎曲，此時暗筒筒身擺放實際偏小于當(dāng)?shù)鼐暥龋采肀钡湍细?。相反，感光跡呈弧線向下彎曲時，筒身北高南低，筒身實際對著的緯度大于當(dāng)?shù)鼐暥取?/p>

1.2 水平情況 在日出日沒無障礙物和云影響時，若東高西低，上午線較下午線為長。若西高東低，上午線較下午線為短。

1.3 方位情況 若方位無誤，春秋分時感光線與時間線相垂直。其他時間里，各對應(yīng)時間，如11：00與13：00、10：00與14：00、9：00與15：00等的MT應(yīng)等長（MT為通過日照紙洞孔與時間線垂直的橫線至感光線垂直距離，下同）。當(dāng)北端向西偏時，冬半年，MT在上午長而下午短；夏半年，MT上午短而下午長。當(dāng)北端向東偏時：冬半年，MT上午短而下午長；夏半年，上午MT長下午短。

1.4 進(jìn)光孔情況 若進(jìn)光孔位置正確，上午線至12：00應(yīng)恰好終止，下午線應(yīng)恰好在12：00開始。若上午線超過12：00線，則東邊進(jìn)光孔位置偏低；若不到12：00線就終止，則位置偏高。下午線的檢查，進(jìn)光孔位置在西邊，若下午線不到12：00線開始，則西邊進(jìn)光孔位置偏低；若超過12：00線開始，則位置偏高。

1.5 隔光板情況 每天上午、下午跡線應(yīng)是以真太陽時12：00整點為分界,隔光板沒有處于水平位置，日照紙感光跡線所表示時間與實際時間就不符，晴天可以發(fā)現(xiàn)上下午感光跡線不對稱，所記錄時間不相等，如隔光板東低西高，則上午日照時間偏少，而下午偏多；如隔光板東高西低時，則相反。

2 影響日照記錄準(zhǔn)確性的其他原因

2.1 藥液配制比例錯誤 觀測所用藥液是有嚴(yán)格比例的，僅憑經(jīng)驗配置藥液不規(guī)范，導(dǎo)致配出藥液感光性不行，尤其在陽光不強(qiáng)或垂直能見度不好和空中有薄高云時，感光極差，所記錄日照時間便小于實際數(shù)據(jù)。因此，必須規(guī)范操作，赤血鹽（顯影劑）和水比例為1∶10，枸櫞酸鐵銨（感光劑）和水的比例為3∶10，有混合涂藥法和兩步涂藥法。實際操作中，混合涂藥法用得較多，總結(jié)甘肅省平?jīng)鍪袣庀缶轴轻加^測站多年經(jīng)驗得出，赤血鹽200 mg、枸櫞酸鐵銨500 mg、蒸餾水4 g，涂刷出來的日照紙剛好10張左右，呈淺黃色，此時感光度正好，所記錄感光跡線呈深藍(lán)色清晰痕跡。在配置藥液時，注意使藥劑充分溶解，并攪拌均勻，使底色呈均勻分布，避免觀測員在記錄登記時會因底色不均而產(chǎn)生錯覺。涂刷日照紙一遍即可，這樣日照紙換下后易浸漂干凈。

2.2 藥品質(zhì)量不過關(guān) 如果藥品質(zhì)量不過關(guān)，尤其是枸櫞酸鐵銨（感光劑）失效，將會影響涂刷藥液后日照紙的感光效果。所以，枸櫞酸鐵銨要在暗處密閉存放保管。

2.3 日照跡線開始和終止時刻辨認(rèn)不準(zhǔn)確 記錄日照時間的關(guān)鍵是，跡線的開始和終止時刻。日出前后和日落前后，光線會出現(xiàn)漸漸增強(qiáng)或漸漸減弱趨勢，所呈現(xiàn)日照跡線不清晰。這種情況可根據(jù)日照線趨勢判斷開始和終止時刻，避免缺漏。

2.4 日照紙使用不正確 一是日照紙表面上不干凈就去涂藥，使得日照紙感光受到一定影響，因為藥物混在一起極易氧化變質(zhì)。二是日照紙涂過藥后沒有及時用掉，而存放時間過長會讓日照紙受潮，感光變差，所反映的感光跡線模糊不易辨認(rèn)。因此，涂刷日照紙時一次不要貪多數(shù)量，以10張為宜。

2.5 降水影響 降水會影響日照時間記錄，尤其是夏季強(qiáng)降雨天氣或連陰天氣，降水可能會通過光孔流進(jìn)日照計中，使日照紙表面上所涂藥物被沖刷掉，導(dǎo)致記錄不準(zhǔn)確。因此，要對暗筒進(jìn)行防水措施，遇到進(jìn)水情況及時清理掉，如果有必要，需重?fù)Q新的日照紙。

2.6 巡查不到位 日照計的巡視檢查時間應(yīng)選擇日出前和正點觀測時刻，遇到暗筒被雪、霜、塵土地、蟲子等雜物遮住進(jìn)光孔，需及時清理干凈，否則記錄真實性會受到影響。

3 結(jié)語

目前，基層臺站多使用暗筒式日照用于觀測日照時間度，而日照計是否安裝正確、日照紙是否合乎相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及觀測員人為因素等的影響，均會導(dǎo)致所觀測的日照時間存在誤差。在實際工作中，注重對觀測儀器的維護(hù)，進(jìn)行合理規(guī)范操作，可以將觀測中出現(xiàn)的誤差概率降至最低，提高觀測記錄準(zhǔn)確率。