氣象輻射觀測工作中常出現(xiàn)的問題及處理方法

張曉娟

（鄭州市氣象局，河南 鄭州 450000）

氣象輻射觀測工作是氣象業(yè)務(wù)工作重要組成部分之一，隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們對環(huán)保關(guān)注越來越高，對太陽能資源利用、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、氣候?qū)W研究等項(xiàng)目開發(fā)和利用，追求的是最貼近實(shí)際的最準(zhǔn)確太陽輻射數(shù)據(jù)。鄭州站作為輻射一級站，有總輻射表、散射輻射表、直接輻射表、凈全輻射表、反射輻射表。為了保障輻射數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，以下從五個輻射表的構(gòu)造、性能、及在日常工作中出現(xiàn)的問題及如何處理進(jìn)行總結(jié)。

1 輻射表構(gòu)造

1.1 總輻射表

總輻射是輻射觀測最基本項(xiàng)目。總輻射表由感應(yīng)件、玻璃罩和附件組成。感應(yīng)件由感應(yīng)面與熱電堆組成，熱電堆由康銅、康銅鍍銅構(gòu)成，當(dāng)輻射源（如太陽），感應(yīng)面黑體吸收輻射能而增熱時，使下部熱電堆兩端形成溫度差，熱電堆產(chǎn)生電動勢，輻射度越強(qiáng)，熱電堆兩端溫差就越大，輸出的電動勢也就越大，它們成線性關(guān)系。安裝應(yīng)水平地牢固在專用臺柱上。

1.2 直接輻射表

直接輻射表測量垂直太陽表面（視角約0.5°）的輻射和太陽周圍很窄的環(huán)形天空的輻射。直接輻射表是問題最多的一個表，它的安裝必須對準(zhǔn)南北向，由于直接輻射表是隨太陽位置不停在轉(zhuǎn)動，常常會出現(xiàn)光點(diǎn)對不上情況，要求值班員，每個小時數(shù)據(jù)卸載前都要巡視，發(fā)現(xiàn)光點(diǎn)跑掉時，需快速人工調(diào)試到位，保證正點(diǎn)瞬時值正常。

1.3 散射輻射表

散射輻射表由總輻射表和遮光環(huán)兩部分組成，遮光環(huán)的作用是保證從日出到日落能連續(xù)遮住太陽直接輻射。隨著季節(jié)、太陽高度角變化，要求值班員每天都要巡視及手動調(diào)試遮光環(huán)位置（有時幾天一次）來保證遮光環(huán)陰影完全遮住儀器感應(yīng)面與玻璃罩。

1.4 反射輻射表

反射輻射是指總輻射到達(dá)地面后被下墊面（作用層）向上反射的那部分短波輻射。反射輻射表與總輻射表構(gòu)造相同，只是感應(yīng)面朝下，安裝條件與凈全輻射表相同，一般安裝在淺草平鋪觀測場內(nèi)。使用、維護(hù)和一般性檢查與總輻射表相同。

1.5 凈全輻射表

鄭州站現(xiàn)使用國際荷蘭產(chǎn)的NRLITE2型凈輻射傳感器，基于熱電堆原理設(shè)計，具有0.2～100微米光譜響應(yīng)范圍，符合歐盟CE標(biāo)準(zhǔn)，以電壓信號（mV）輸出數(shù)據(jù)。是專為常規(guī)測量所設(shè)計制造的凈輻射傳感器，適合戶外輻射凈值測量.表面為特氟隆涂層、黑色圓錐形吸收器。24小時連續(xù)觀測，記錄一般白天顯示正值，夜間為負(fù)值。最突出特點(diǎn)是能抵御惡劣天氣影響。

2 工作中常見疑誤記錄處理方法

①當(dāng)定時記錄缺測時，如果定時瞬時值正常，時累計值可用前后兩定時瞬時值人工計算求得；當(dāng)定時瞬時值也不正常時，可用正點(diǎn)前10 min接近正點(diǎn)瞬時值代替，前10 min沒有可用值時，再考慮正點(diǎn)后10 min瞬時值，時累計值用瞬時值人工計算求得；如果都缺測，可用精度高毫伏表測量采集箱，測出電壓值，通過公式計算求得時累計值；如果硬件故障考慮用備份站記錄代替。當(dāng)輻射日極值有誤時，日極值及出現(xiàn)時間可以從RRD分鐘數(shù)據(jù)文件中挑取，也可從各定時數(shù)據(jù)中挑取，最后考慮用備份站記錄代替。所有疑誤記錄處理情況均應(yīng)在當(dāng)日備注欄中備注。

②在日常工作中，每分鐘屏顯值都是散射值+直射值≥總輻射值，當(dāng)出現(xiàn)錯誤時，就要考慮直表是否跟蹤正常，各個表儀器是否清潔，通過數(shù)據(jù)判斷是硬件問題還是維護(hù)問題，記錄處理辦法按第1條處理。

③當(dāng)出現(xiàn)數(shù)據(jù)反常時，但也不能確定有明顯錯誤，可保留原記錄。

3 工作中需注意的問題

①在業(yè)務(wù)采集處理軟件中所有輻射表參數(shù)（型號、廠家、靈敏度）應(yīng)設(shè)置正確。

②總輻射表、散射輻射表、直接輻射表、反射輻射表采集時段為日出到日落，數(shù)據(jù)的大小與天空有沒有云、能見度的大小、天氣狀況有密切關(guān)系。

③每天日出前和日落后對儀器檢查和維護(hù)，巡視時清除傳感器玻璃罩灰塵等附著物。遇有大風(fēng)沙、強(qiáng)降水、強(qiáng)冰雹等惡劣天氣，為保護(hù)儀器觀測員應(yīng)據(jù)具體情況及時加蓋開蓋并加強(qiáng)巡視，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。