РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ
НАСТАВЛЕНИЕ
ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИМ СТАНЦИЯМ И ПОСТАМ
ВЫПУСК 5
АКТИНОМЕТРИЧЕСКИЕ НАБЛЮДЕНИЯ
Часть I
Актинометрические наблюдения на станциях
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА РОССИИ ПО ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИИ И МОНИТОРИНГУ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ МОСКВА 1997
тельность и интенсивность, преобладающее за сутки состояние подстилающей поверхности, продолжительность солнечного сияния за сутки, характеристику ясности дня, температуру воздуха и скорость ветра. По результатам регистрации определяют часовые, суточные и месячные суммы видов радиации, перечисленных в 3.2.1, а также коэффициент прозрачности атмосферы. Порядок проведения непрерывных наблюдений, обработки и представления результатов указан в разделе 8.
3.9.3 Определение суточных сумм суммарной радиации путем интегрирования производится при помощи пиранометра, подключенного к интегрирующему измерительному прибору (интегратору), показание которого снимают по истечении суток. Дополнительная информация должна включать данные о продолжительности солнечного сияния за сутки, преобладающем за светлое время суток состоянии подстилающей поверхности, характеристик ясности дня. Порядок выполнения наблюдений, обработки и представления результатов указан в разделе 9.
3.9.4 По указанию Росгидромета, УГМС и при согласовании с ГТО некоторые пункты актинометрических наблюдений могут работать по программам с неполным составом информации или по двум программам одновременно, или по расширенной программе, дополненной наблюдениями за другими видами радиации, например за естественной освещенностью (приложение Д). Выполнение дополнительных наблюдений должно осуществляться при научно-методическом руководстве со стороны ГГО.
4 ПОГРЕШНОСТИ РЕЗУЛЬТАТОВ НАБЛЮДЕНИЙ
4.1 Общие указания
4.1.1 Методика выполнения наблюдений обеспечивает определение значений радиации с погрешностями, не превышающими указываемых ниже.
4.1.2 В качестве характеристики точности приняты границы ±Д полной погрешности результата измерений, в пределах которых погрешность находится с вероятностью 0,95.
4.1.3 Значения Л определяются в абсолютных единицах:
— в киловаттах на метр квадратный для мгновенных значений радиации;
— в мегаджоулях на метр квадратный для сумм радиации.
4.2 Погрешности результатов наблюдений
4.2.1 При срочных наблюдениях погрешность AJ определения прямой солнечной, рассеянной, суммарной, отраженной радиации и радиационного баланса вычисляется по формуле (1) и округляется до 0,01 кВт/м2.
Д</ = б + Се/, (1)
где J — измеренное значение радиации, кВт/м2; бис — коэффициенты, значения которых указаны в таблице 1.
Таблица 1 — Значения коэффициентов Ь и с в формуле (1) |
Вид радиации и ее обозначение |
Ь |
с |
Прямая солнечная радиация S |
0,01 |
0,023 |
Рассеянная радиация D |
0,01 |
0,07 |
Суммарная радиация Q |
0,02 |
0,03 |
Отраженная радиация R |
0,01 |
0,14 |
Радиационный баланс В |
0,01 |
0,20 |
|
4.2.2 При выполнении непрерывных наблюдений с помощью самопишущего измерительного прибора погрешность дХц</ определения часовой суммы Хц</ прямой солнечной, рассеянной, суммарной, отраженной радиации и радиационного баланса находится по формуле (2) и округляется до 0,01 МДж/м2.
ДХчJ = b + C2V, (2)
где бис — коэффициенты, значения которых указаны в таблице 2.
Таблица 2 — Значения коэффициентов Ь и с в формуле 2 |
Наименование часовой суммы радиации и ее обозначение |
Ь |
с |
Часовая сумма прямой солнечной радиации S |
0,04 |
0,03 |
Часовая сумма рассеянной радиации D |
0.04 |
0,15 |
Часовая сумма отраженной радиации R |
0,04 |
0,17 |
Часовая сумма суммарной радиации Q |
0,07 |
0,03 |
Часовая сумма радиационного баланса В |
0,03 |
0,25 |
|
4.2.3 Погрешность д£сQ определения суточной суммы суммарной радиации YcQ по результатам измерений, выполненных при помощи пиранометра с электролитическим интегратором, находится по формуле (3) и округляется до 0,01 МДж/м2.
Д1с Q = 0,10 + 0,21ЗД (3)
4.2.4 Погрешность Д?2 определения коэффициента прозрачности атмосферы при высоте Солнца более 17' не превышает 0,02.
4.2.5 Погрешность определения характеристик дополнительной информации при выполнении актинометрических наблюдений: определение температуры производится с погрешностью не более 1 ‘С, парциального давления водяного пара — не более 0,1 гПа, продолжительности солнечного сияния — не более 10 мин за сутки, скорости ветра — не более 1 м/с.
5 СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ И ВСПОМОГАТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ, ТРЕБОВАНИЯ К ИХ СОСТОЯНИЮ И ЭКСПЛУАТАЦИОННОМУ УХОДУ5.1 Состав комплектов технических средств для обеспечения различных программ наблюдений
5.1.1 Комплект средств измерений и вспомогательного оборудования для выполнения каждой из программ наблюдений должен состоять из технических средств, перечисленных в таблицах 3—5. При формировании комплекта допускается использование технических средств других типов из числа рекомендованных Центральной комиссией по приборам и методам наблюдений (ЦКПМ) Росгидромета и аналогичных по назначению. Описание технических средств и рекомендации по их установке приведены в приложении Д.
5.1.2 Установку, монтаж, наладку, ввод в эксплуатацию и ремонт технических средств должна производить служба средств измерений (ССИ) УГМС. Рекомендации по выполнению этих работ приведены в разделе Д.З приложения Д. Замену датчиков, штативов и отдельных деталей, не требующих специальной наладки или настройки, должен выполнять персонал станции.
Таблица 3 — Состав комплекта технических средств для выполнения срочных наблюдений |
|
|
Количество, шт. |
Наименование |
ГОСТ, ТУ |
ра-
бо- |
кон
троль- |
за
пас- |
все
го |
|
|
чих |
ных |
ных |
|
Актинометр М-3 |
ТУ-25-04.1740—80 |
1 |
1 |
1 |
3 |
Пиранометр М-80 |
ТУ 25-04.1744-81 |
1 |
1 |
1 |
3 |
Балансомер М-10М Гальванометр1 |
ТУ 25-04.1745—80 |
1 |
— |
2 |
3 |
ГСА-1 МА |
ТУ 25-04.1787—75 |
2 |
1 |
2 |
5 |
ГСА-1МБ |
ТУ 25-04.1787-75 |
1 |
— |
1 |
2 |
Стойка актинометрическая М-13а |
ТУ 25-04.1571—78 |
1 |
— |
— |
1 |
Ящик для гальванометров2 |
— |
1 |
— |
— |
1 |
Стойка для анемометра2 |
— |
1 |
— |
— |
1 |
Стол для поверок2 |
— |
1 |
— |
— |
1 |
Труба поверочная ПО-11 |
ТУ 25-04.1665-77 |
2 |
— |
— |
2 |
Прибор комбинированный Ц4360 |
ТУ 25-04-2390-77 |
1 |
— |
— |
1 |
Анемометр ручной АРИ-49 |
ГОСТ 7193-74 |
1 |
— |
1 |
2 |
1 Вместо двух гальванометров |
ГСА-1МА и одного ГСА-1МБ допускается |
использовать три гальванометра ГСА-1 или тр»ГСА-1МА ТУ 25-04.1787—75. |
2 Изделие изготовляется на месте. |
|
|
|
|
|
Таблица 4 — Состав комплекта технических средств для обеспечения непрерывных наблюдений (регистрации) |
|
|
Количество, шт. |
Наименование |
ГОСТ, ТУ |
ра-
бо- |
кон
троль- |
за
пас- |
все
го |
|
|
чих |
ных |
ных |
|
Актинометр М-3 |
ТУ-25-04.1740-80 |
2 |
1 |
1 |
4 |
Пиранометр М-80 |
ТУ 25-04.1744-81 |
4 |
1 |
4 |
9 |
Балансомер М-10М |
ТУ 25-04.1745-80 |
2 |
— |
4 |
6 |
Гальванометр ГСА-1 или ГСА-1 М Самопишущий прибор: |
ТУ 25-04.1787—75 |
3 |
1 |
3 |
7 |
КСП-4 или |
ТУ 25-05.1290-78 |
1 |
— |
1 |
2 |
А682 |
ТУ 25-0521.105—85 |
|
|
|
I |
|
РД 52.04.562—96
Продолжение таблицы 4
|
|
Количество, шт. |
Наименование |
ГОСТ, ТУ |
ра
бо
чих |
кон
троль
ных |
за
пас
ных |
все
го |
Интегратор: Х-603 или |
ТУ 25-01.364—75 |
5 |
|
2 |
7 |
Х-607
Анемометр ручной АРИ-49 |
ТУ 25-01.1106—78 ГОСТ 7193-74 |
1 |
|
1 |
2 |
Анемометр дистанционный |
— |
1 |
— |
1 |
2 |
Прибор комбинированный Ц4360 |
ТУ 25-04-2390—77 |
1 |
— |
— |
1 |
Стойка актинометрическая М-13а |
ТУ 25-04.1571—78 |
1 |
— |
— |
1 |
Ящик для гальванометров |
— |
1 |
— |
— |
1 |
Стойка для анемометра |
— |
2 |
— |
— |
2 |
Поверочный стол |
— |
1 |
— |
— |
1 |
Поверочная труба ПО-11 |
ТУ 25-04.1565—77 |
2 |
— |
— |
2 |
Стойка для датчиков суммарной и отраженной радиации |
_ |
1 |
__ |
_ |
1 |
Гелиостат |
4Э2.390.038 |
1 |
— |
1 |
2 |
Блок питания |
4Э5.087.069 |
1 |
— |
1 |
2 |
Часы электропервичные П413-2БР-Р24-012 |
ТУ 25-07.1302—77 |
1 |
|
1 |
2 |
Стойка для гелиостата |
— |
1 |
— |
— |
1 |
Стойка теневая М-41 |
ТУ 25-04.1569-77 |
2 |
_ |
_ |
2 |
или ПЗ-1 Соединительная коробка |
ТУ 25-7149.014—89 4Э5.284—025 |
1 |
_ |
_ |
1 |
Распределительный щит |
4Э5.284—024 |
1 |
— |
— |
1 |
Монтажный провод МКЭШ 2 ж 0,35 (52 м) |
ГОСТ 10348-71 |
1 |
- -. |
|
1 |
Кабель
КСРБ4 х 1,0 (60 м) |
ГОСТ 1508-71 |
1 |
|
|
1 |
КСРБ 10 х 1,0 (500 м) |
ГОСТ 1508-71 |
1 |
— |
— |
1 |
КСРБ19 х 1,0(500 м) |
ГОСТ 1508-71 |
1 |
— |
— |
1 |
КРПТ 2 х 0,75 м (30 м) |
ГОСТ 13497-68 |
1 |
— |
— |
1 |
Ключ 7811-0003 ДЖД21хр |
ГОСТ 2839-71 |
1 |
— |
— |
1 |
Ключ 7811-0022 ДЖД21хр |
ГОСТ 2839-71 |
1 |
— |
— |
1 |
Таблица 5 — Состав комплекта технических средств для определения суточных сумм суммарной радиации путем интегрирования |
|
|
Количество, шт. |
Наименование |
ГОСТ, ТУ |
ра-
бо- |
кон
троль- |
за
пас- |
все
го |
|
|
чих |
ных |
ных |
|
Пиранометр М-80 |
ТУ 25-04.1744—81 |
1 |
1 |
1 |
3 |
Интегратор Х-607 |
ТУ 25-01.1106-78 |
1 |
1 |
1 |
3 |
Стойка для пиранометров |
— |
1 |
— |
— |
1 |
Соединительный кабель между метеоплощадкой и помещением станции (6-жильный) |
ГОСТ 1508-71 |
1 |
|
|
1 |
|
5.1.3 Сведения о нормах на расходные материалы, требуемые для выполнения работ по каждой программе наблюдений, приведены в приложении Ж.
5.2 Контрольные приборы и оборудование
5.2.1 Контрольные приборы и оборудование предназначены для выполнения контроля переводных множителей или чувствительности рабочих средств измерений в пункте актинометрических наблюдений. При выполнении контроля должны использо-
ваться контрольный актинометр, поверочная труба и стол для размещения приборов. Порядок использования контрольных приборов описан в разделах 7, 8 и 9.
5.2.2 Контрольный актинометр должен быть подготовлен в УГМС по методике, указанной в 7.7.2.
5.2.3 Поверочная труба ПО-11 ТУ 25-041565—77 предназначена для установки в ней пиранометра или балансомера при выполнении их поверки или контроля.
5.2.4 Стол для размещения приборов при выполнении контроля, как правило, изготавливается на месте. Рекомендации по его изготовлению и пример одной из конструкций приведены в приложении Д.
5.3 Требования к состоянию технических средств и эксплуатационному уходу
5.3.1 В процессе эксплуатации технических средств на станции должен осуществляться контроль их состояния и приниматься меры по устранению недостатков в соответствии с указаниями, следующими ниже. Если обнаруженный дефект не может быть устранен на месте, средство измерений или вспомогательное оборудование должно быть заменено.
5.3.2 Наружные поверхности деталей всех стоек, штативов, ящика для гальванометров и гелиостата не должны иметь участков без покрытия, защищающего от коррозии; в случае обнаружения нарушения покрытия оголенные участки должны быть закрашены. Трущиеся поверхности подвижных соединений у всех стоек, штативов, гелиостата должны быть смазаны для предохранения от коррозии.
5.3.3 Все линии связи должны иметь сопротивление изоляции не менее 10 МОм; проверяется мегомметром при обязательном отключении датчиков и измерительных приборов; методика проверки указана в разделе 8.
Соединительные провода, проходящие снаружи, не должны иметь повреждения изоляции и обрывов. Нарушенный контакт в измерительной цепи восстанавливают пайкой в месте обрыва, а оголенные участки обматывают изолентой или заменяют соединительный провод.
6.3.4 Контактные поверхности клемм датчиков, измерительных приборов и доступных осмотру клемм переключателей не
должны быть загрязнены или окислены. При обнаружении загрязнения или окисления контактные поверхности чистят мелким наждаком.
5.3.5 Покрытие приемных поверхностей датчиков не должно иметь повреждений. В крайнем случае (при отсутствии запасных датчиков) допускается использовать: актинометр с нарушенным покрытием не более 1 % площади приемной поверхности; пиранометр с отслоившейся краской не более, чем на 10 % площали приемной поверхности; балансомер с нарушением покрытия не более чем на 10 % площади приемной поверхности, если при этом разность чувствительностей сторон в пределах допуска (± 5 %).
5.3.6 Покрытие наружных поверхностей каждого датчика не должно иметь повреждений более, чем на 20 % площади.
5.3.7 Сопротивление изоляции должно быть не менее 1,0 МОм у актинометра и не менее 0,5 МОм у пиранометра и балансомера. Проверку производят между одним из выводов термобатареи и неокрашенной металлической частью корпуса при помощи омметра с источником питания напряжением не более 4 В.
5.3.8 У актинометра с открытой трубкой приемная поверхность, диафрагмы и стенки трубки должны быть чистыми, т. е. при визуальном осмотре не должно наблюдаться соринок, пыли, паутины, насекомых и пр. В случае загрязнения приемной поверхности актинометр направляют в УГМС; чистить ее на станции не разрешается. Трубку и диафрагму очищают мягкой кисточкой движениями к входному отверстию трубки, повернув актинометр вниз, чтобы при чистке соринки не падали на приемник.
5.3.9 Стеклянный колпак пиранометра должен быть чистым и не иметь трещин. В случае запыления или отложения гидрометеоров наружные стеклянные поверхности протирают чистой мягкой гигроскопичной салфеткой. При загрязнении или обмерзании для чистки используют спирт-ректификат. Если обмерзший колпак таким способом очистить не удается, допускается прогреть рукой отложившийся слой, и сразу же протереть насухо салфеткой. В случае невозможности очистки на месте прибор снимают и очищают в помещении. В случае запотевания колпака изнутри проверяют состояние слоя клея между колпаком и оправой, целостность стеклянного колпака, проверяют также наличие смазки на резьбе между оправой колпака и корпусом, между оправой сушилки и корпусом, целостность стеклянного баллона сушилки,
слоя клея между баллоном и оправой, герметизацию выводов. При появлении трещины в стеклянном колпаке его заменяют и проводят внеочередную поверку. Если пиранометр не имеет перечисленных дефектов, но появилось запотевание при понижении температуры воздуха, то снимают колпак, просушивают и проветривают на воздухе, а затем устанавливают колпак, соблюдая осторожность, во избежание повреждения приемной поверхности. При этом оправа должна быть навинчена до первоначального положения, определяемого совмещением рисок, нанесенных краской, на нижних сторонах оправы и корпуса.
5.3.10 У балансомера приемные поверхности должны быть чистыми. При появлении на них пыли, соринок или изморози следует сдуть резиновой грушей или смахнуть мягкой кисточкой, делая это очень осторожно, чтобы не повредить черное покрытие. В случае выпадения росы на приемную поверхность балансомера водяные капли аккуратно промокают кусочком чистой мягкой ткани, стараясь не повредить черное покрытие приемной поверхности, а затем балансомер сушат лампой накаливания или на солнце.
5.3.11 У гальванометра не должно быть трещин в защитном окне и зазоров в местах его крепления к оправе; в случае появления неисправности необходимо заменить окно, приклеить его к оправе без зазоров. Шкала должна иметь четко видимые риски и цифры, а зеркальная полоска должна давать отчетливое изображение стрелки; в противном случае гальванометр направляют в ремонт.
5.3.12 У интеграторов Х-603 и Х-607 не должно быть разрыва капли-указателя и ее выхода за пределы шкалы. В случае выхода за пределы шкалы указатель возвращают в исходное положение, результат измерения бракуют и выполняют проверку самохода по методике 8.3.14. В случае разрыва капли-указателя необходимо прочистить капилляр путем прогона указателя вдоль всего капилляра до его устья и в момент соединения разорванных частей в одну каплю сразу же переключить тумблер в положение прогона указателя в противоположное направление; доводят до устья, переключают обратно и доводят до противоположного устья; еще раз прогоняют указатель от устья до устья и устанавливают на нулевой отметке шкалы. Прогон необходимо повторять до соединения капель. Измеренное значение не бракуют, если капля разделилась только на две части и расстояние между ними не более
1 деления шкалы; в этом случае показание, отсчитанное по правому краю правой части разорванного указателя, уменьшают на 0,5 расстояния между частями, выраженного в делениях шкалы интегратора.
5.3.13 У самопишущих измерительных приборов диаграммная лента должна перемещаться без деформаций; наносимые отпечатки должны быть четкими. В противном случае корректируют установку диаграммной ленты, обновляют пропитку краской красящих деталей в соответствии с рекомендациями технического описания и инструкции по эксплуатации, прилагаемой к прибору заводом-изготовителем.
6 МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК СОЛНЕЧНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
6.1 На сети пунктов актинометрических наблюдений применяется метод количественного определения значений отдельных видов (элементов) радиации или их сумм по результатам непосредственных измерений сигналов, вырабатываемых актинометрическими датчиками (первичными измерительными преобразователями) под воздействием измеряемого излучения. Этим методом определяют значения прямой солнечной, рассеянной, отраженной коротковолновой радиации и радиационного баланса без прямой солнечной радиации. По значениям этих величин вычисляют значения прямой солнечной радиации на горизонтальной поверхности, суммарной радиации (в большинстве случаев), коротковолнового альбедо подстилающей поверхности, радиационного баланса (полного), длинноволнового радиационного баланса, сумм радиации и коэффициента прозрачности атмосферы.
6.2 Результат непосредственных измерений отсчитывают по шкале измерительного прибора, подключенного к актинометрическому датчику, а затем переводят в значения радиации, которые получают в киловаттах на квадратный метр (кВт/м2) для мгновенных значений радиации или в мегаджоулях на квадратный метр (МДж/м2) для сумм радиации. Для этого используют полученное при поверке значение переводного множителя датчика с измерительным прибором или коэффициент преобразования датчика (в зависимости от типа измерительного прибора).
ПРЕДИСЛОВИЕ
РАЗРАБОТАН
РАЗРАБОТЧИКИ
УТВЕРЖДЕН
ОДОБРЕНО
Главной геофизической обсерваторией им. А. И. Воейкова
Л. В. Луцько, канд. техн. наук (руководитель темы); Б. Л. Махоткина, канд. геогр. наук; А. П. Бычкова; С. А. Соколенко, канд техн. наук; К. Д. Лебедева Федеральной службой России по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды 21 мая 1996 г.
Центральной комиссией Росгидромета по приборам и методам получения и обработки информации о состоянии природной среды 2 ноября 1995 г., протокол №2
ЗАРЕГИСТРИРОВАН ЦКБ ГМП за номером РД 52.04.562—96
от 24.05.96
ВЗАМЕН следующих документов:
— Руководство гидрометеорологическим станциям по актинометрическим наблюдениям. Л., Гидрометеоиздат, 1971;
— РД 52.04.211—83. Методические указания по регистрации составляющих радиационного баланса. Л., Гидрометеоиздат, 1986;
— Методические указания по измерению суточных сумм солнечной радиации с применением интегратора Х-603. Л., Гидрометеоиздат, 1976;
— Методические письма Главной геофизической обсерватории им. А. И. Воейкова: Об организации и выполнении измерений суммарной радиации на реперных климатических станциях. № 26/8693 от 23.12.85; Об отмене срочных актинометрических наблюдений на станциях, выполняющих регистрацию составляющих радиационного баланса с помощью УАР. № 7076/26 от 14.05.86; По определению характеристик прозрачности атмосферы. № 8836 от 17.11.86.
7 ВЫПОЛНЕНИЕ СРОЧНЫХ НАБЛЮДЕНИЙ
7.1 Общие указания
7.1.1 Срочные актинометрические наблюдения должны проводиться 6 раз в сутки: в 0 ч 30 мин, 6 ч 30 мин, 9 ч 30 мин, 12 ч 30 мин, 15 ч 30 мин, 18 ч 30 мин по среднему солнечному времени. Рекомендации по определению среднего солнечного времени даны в приложении И. Дневными сроками считаются сроки в период суток, который начинается за 30 мин до восхода Солнца и заканчивается через 30 мин после его захода. Временем начала срочного наблюдения считается момент первого отсчета по актинометрическому прибору, а временем окончания — момент последнего отсчета.
7.1.2 При срочных наблюдениях должны проводиться измерения для определения прямой солнечной, рассеянной, отраженной радиации и радиационного баланса, а также наблюдения за облачностью, температурой воздуха и подстилающей поверхности, парциальным давлением водяного пара, атмосферными явлениями, состоянием подстилающей (деятельной) поверхности, метеорологической дальностью видимости, цветом неба, состоянием диска Солнца. Указания по способу определения этих характеристик приведены в 7.2.
7.1.3 Одно срочное наблюдение должно состоять из ряда серий измерений, количество-которых зависит от условий измерений. Каждая серия в свою очередь должна включать ряд отсчетов, выполняемых по измерительным приборам с интервалами 10— 15 с. Допускаемые отклонения от срока наблюдений и промежутки времени между отсчетами указаны в 7.4.
7.1.4 Отсчеты по гальванометрам должны сниматься до ОД деления шкалы. Значения скорости ветра должны округляться до 1 м/с.
Все записи при проведении срочных наблюдений должны заноситься в книжку КМ-12. Пояснения по ее заполнению приведены в приложении Г.
7.1.5 Результаты срочных наблюдений за истекший полный месяц после выполнения первичной обработки должны быть закодированы, занесены на технический носитель и отправлены в центр обработки (ГГО, УГМС) не позднее 15 числа следующего месяца. Порядок занесения данных на технический носитель устанавливает УГМС. Сроки представления информации с труднодо-
СОДЕРЖАНИЕ
1 Область применения................................. 1
2 Нормативные ссылки................................. 1
3 Общие положения................................... 1
4 Погрешности результатов наблюдений.................... 4
5 Средства намерений и вспомогательное оборудование, требования
к их состоянию и эксплуатационному уходу................. 6
6.1 Состав комплектов технических средств для обеспечения различных программ наблюдений........................ 0
5.2 Контрольные приборы и оборудование.................. 9
5.3 Требования к состоянию технических средств и эксплуатационному уходу ..................................... 10
6 Метод определения характеристик солнечного излучения....... 13
7 Выполнение срочных наблюдений....................... 14
7.1 Общие указания.................................. 14
7.2 Метеорологические параметры и оптические характеристики ат
мосферы, определяемые при выполнении актинометрических наблюдений..................................... 15
7.3 Условия проведения срочных наблюдений............... 19
7.4 Подготовка к выполнению срочного наблюдения........... 19
7.5 Проведение измерений при выполнении срочных наблюдений. . 22
7.5.1 Выполнение срочного наблюдения при состоянии солнечного диска О2 и 0 22
7.5.2 Выполнение срочного наблюдения при состоянии солнечного диска 0° и П............................ 24
7.5.3 Выполнение срочного наблюдения в ночной срок...... 26
7.6 Обработка результатов срочных наблюдений.............. 26
7.6.1 Общие указания............................. 26
7.6.2 Подготовка результатов срочных наблюдений для центра
обработки данных (первичная обработка)............ 27
7.6.3 Полная обработка результатов срочных наблюдений .... 28
ш
7.7 Контроль рабочих приборов.......*.................. 33
7.7.1 Общие указания............................. 33
7.7.2 Контрольный актинометр....................... 33
7.7.3 Периодический контроль переводного множителя рабочего актинометра с гальванометром................. 36
7.7.4 Обработка результатов периодического контроля рабочего
актинометра с гальванометром................... 38
7.7.6 Периодический контроль переводного множителя рабочего пиранометра с гальванометром................. 40
7.7.6 Обработка результатов периодического контроля рабочего
пиранометра с гальванометром................... 40
7.7.7 Периодический контроль рабочего балансомера с гальванометром .................................. 41
7.7.8 Обработка результатов периодического контроля рабочего
балансомера с гальванометром................... 42
7.7.9 Текущий контроль состояния рабочих пиранометра и балансомера с гальванометрами.................... 43
7.7.10 Обработка результатов текущего контроля рабочих пиранометра и балансомера с гальванометрами........... 44
8 Выполнение непрерывных наблюдений.................... 46
8.1 Общие указания.................................. 46
8.2 Условия выполнения непрерывных наблюдений........... 46
8.3 Проведение регистрации и дополнительных наблюдений..... 48
8-4 Проведение измерений при перерывах в работе регистрирующего прибора...................................... 66
8.5 Проведение измерений для определения характеристик прозрачности атмосферы................................. 56
8.6 Обработка результатов регистрации . . . ................. 67
8.6.1 Общие указания......... 57
8.6.2 Обработка результатов регистрации для представления в
центр обработки (первичная обработка)............. 57
8.6.3 Полная обработка результатов регистрации.......... 61
8.6.4 Обработка результатов регистрации, выполненной с пропусками и искажениями....................... 63
8.6.5 Обработка результатов измерений, выполненных с интеграторами .................................. 65
8.7 Контроль рабочих приборов.......................... 65
8.7.1 Общие указания............................. 65
8.7.2 Проверка переводных множителей сравнительных приборов ...................................... 67
8.7.3 Проверка переводных множителей рабочих датчиков с регистратором ................................ 67
8.7.4 Обработка результатов проверки переводных множителей
рабочих датчиков с регистратором................ 69
8.7.5 Текущий контроль рабочих датчиков............... 73
8.7.6 Обработка результатов текущего контроля........... 75
8.7.7 Контроль переводных множителей рабочих датчиков с интеграторами ................................ 78
9 Выполнение наблюдений для определения суточных сумм суммарной радиации путем интегрирования..................... 79
9.1 Общие указания.................................. 79
9.2 Условия проведения наблюдений...................... 80
9.3 Выполнение наблюдений............................ 80
9.4 Обработка результатов наблюдений.................... 85
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение А Понятия об актинометрических величинах и краткие сведения об использовании актинометрической информации............................... 88
Приложение Б Требования к ведению рабочих журналов......... 97
Приложение В Построение вспомогательных таблиц ткаловых поправок и способы учета зависимости переводного множителя от температуры..................... 107
Приложение Г Указания по заполнению книжки для записи результатов актинометрических наблюдений КМ-12....... 115
Приложение Д Рекомендации по размещению, установке и вводу в работу технических средств для выполнения актинометрических наблюдений.................... 132
Приложение Ж Расходные материалы для производства актинометрических наблюдений........................ 182
Приложение И Основные понятия об измерении времени. Расчет вы
соты Солнца. Расчет характеристик прозрачности атмосферы ................. 187
Приложение К Контроль результатов актинометрических наблюдений ................................. 206
Приложение Л Расчет суточных и месячных сумм радиации....... 214
Приложение М Значения коэффициента (I - 0,008 (Т - 20)], используемого для введения температурных поправок к показаниям актинометра, при различной температуре 220
воздуха Т...............................
Приложение Н Библиография............................ 221
РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ
НАСТАВЛЕНИЕ ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИМ СТАНЦИЯМ И ПОСТАМ ВЫПУСК 5. АКТИНОМЕТРИЧЕСКИЕ НАБЛЮДЕНИЯ Часть I. Актинометрические наблюдения на станциях
Дата введения 1997-09-01
1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
Настоящее наставление определяет основные положения по организации и проведению наземных актинометрических наблюдений на гидрометеорологических станциях Федеральной службы России по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (Росгидромета).
2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ
В настоящем наставлении использованы следующие документы:
1 ГОСТ 8.195-89. Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений спектральной плотности энергетической яркости, спектральной плотности силы излучения и спектральной плотности энергетической освещенности в диапазоне длин волн 0,25—25,00 мкм; силы излучения и энергетической освещенности в диапазоне длин волн 0,2—25,0 мкм.
2 ОСТ 52.04.10—82. Актинометрия. Термины, буквенные обозначения и определения основных величин.
3 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
3.1 Актинометрические наблюдения, выполняемые на сети, предназначены для изучения радиационного режима, определяющего в значительной степени климат территорий и условия жизнедеятельности человека, а также для решения практических задач в различных отраслях хозяйственной деятельности.
3.2 Сетевые приземные актинометрические наблюдения включают определение комплекса взаимосвязанных между собой характеристик солнечного излучения, достигающего земной поверхности, и теплового излучения естественных земных объектов, в том числе атмосферы, а также ряда дополнительных параметров состояния атмосферы и земной поверхности, влияющих на процессы трансформации солнечного излучения и характеризующих условия наблюдений.
3.2.1 Комплекс характеристик солнечного излучения (составляющих радиационного баланса) включает прямую солнечную радиацию, рассеянную радиацию, суммарную радиацию, отраженную коротковолновую радиацию (в дальнейшем — отраженную радиацию), коротковолновое альбедо подстилающей поверхности (в дальнейшем — альбедо), радиационный баланс, баланс коротковолновой радиации, баланс длинноволновой радиации. Понятия об этих величинах даны в приложении А, а их определения приведены в ОСТ 52.04.10.
3.2.2 Комплекс характеристик состояния атмосферы и земной поверхности включает количество и форму облаков, цвет неба, состояние диска Солнца, метеорологическую дальность видимости, состояние подстилающей (деятельной) поверхности, температуру воздуха, парциальное давление водяного пара, температуру поверхности почвы. Понятия об этих величинах, за исключением цвета неба и состояния диска Солнца, изложены в [1].
3.3 Пункт актинометрических наблюдений должен быть организован только на базе действующей метеорологической станции. Открытие, перенос или закрытие пункта актийометрических наблюдений должны быть согласованы с головной методической организацией Росгидромета — в данном случае с Главной геофизической обсерваторией им. А. И. Воейкова (ГГО).
3.4 В местах установки приборов для выполнения шаблюде-ний закрытость горизонта в азимутальных направлениях восхода и захода Солнца должна быть не более 3* по угловой высоте, а в остальных направлениях — не более 5*. В случаях отклонений от указанных норм вопрос должен быть согласован с ГГО.
3.5 К выполнению актинометрических наблюдений допускаются лица со средним специальным образованием, а также лица, прошедшие специальную подготовку в УГМС или на станции в течение срока не менее 1 мес.
3.6 В пункте актинометрических наблюдений должны вестись следующие журналы:
— журнал работы приборов;
— журнал контроля и поверок рабочих приборов;
— журнал замечаний.
Пояснения по ведению этих журналов приведены в приложении Б. Кроме того, в пункте актинометрических наблюдений должны храниться поверочные свидетельства всех средств измерений.
3.7 Для повседневной рабрты наблюдатели должны использовать настоящие методические указания, комплект рабочих таблиц и графиков в соответствии с приложением В, а также наставление [1].
3.8 Для записи результатов наблюдений должны использоваться книжка КМ-12 (приложение Г) или (и) рабочая тетрадь.
3.9 Наблюдения в каждом пункте должны проводиться в соответствии с программой, которую устанавливает Территориальное управление по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (УГМС) по согласованию с ГГО и утверждает Росгидромет. Для пунктов актинометрических наблюдений установлены три типа программ:
— срочные наблюдения;
— непрерывные наблюдения (регистрация);
— определение суточных сумм суммарной радиации путем интегрирования.
3.9.1 Срочные наблюдения предусматривают выполнение измерений вручную в установленные сроки при помощи актинометрических датчиков с показывающими измерительными приборами и определение дополнительных характеристик условий наблюдений, перечисленных в 3.2.2. По результатам срочных наблюдений определяют значения видов радиации, перечисленных в 3.2.1, и коэффициент прозрачности атмосферы в момент наблюдения, а также месячные суммы этих видов радиации. Порядок выполнения срочных наблюдений, обработки и представления результатов указан в разделе 7.
3.9.2 Непрерывные наблюдения (регистрация) производятся путем записи сигналов пяти актинометрических датчиков на диаграммную ленту самопишущего измерительного прибора (регистратора) непрерывно в течение суток. Дополнительная информация должна включать вид атмосферных явлений, их продолжи-