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  • 日照时数

    日照时数,是太阳在一地实际照射地面的时数。用日照计来测定。与白昼长度、云量和地形等条件有关,是一种农学学科的名词词汇。

    编辑摘要

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    解释/日照时数 编辑

    日照时数日照时数
    太阳在一地实际照射地面的时数。用日照计来测定。与白昼长度、云量和地形等条件有关。 

    日照时数是指太阳每天在垂直于其光线的平面上的辐射强度超过或等于120W/m2的时间长度。

    基本信息/日照时数 编辑

    中文名称:日照时数

    英文名称:sunshine duration

    其他名称:日照(sunshine)

    定义1:一天内太阳直射光线照射地面的时间。以小时为单位。

    所属学科:大气科学(一级学科) ;大气(二级学科) 

    定义2:日出与日落之间的时间间隔。某地的日照时数和该地的地理位置与季节有关。

    所属学科:

    电力(一级学科) ;可再生能源(二级学科) 

    定义3:一天内太阳直射光线照射地面的时间,以小时为单位。

    所属学科:资源科技(一级学科) ;气候资源学(二级学科) 

    中国南北方的日照时数比较/日照时数 编辑

    夏季我国北方的日照时数多于南方。

    纬度越高,昼夜长短变化幅度越大,夏季越向北昼长越长。

    日照和热量不完全是一回事,这是常犯的错误,不要想当然。

    青藏高原是因为海拔高,空气稀薄,晴朗天气多,故日照时数多。

    与它相反的是四川盆地,纬度差不多,但水汽多,受地形限制,所以多云,日照就少。

    中国各地情况/日照时数 编辑

    气象台站怎样观测阳光照射的时数(日照时数)呢?目前中国普遍使用的是乔唐式日照计。它的主要部件是一个圆筒,圆筒的两侧各有一个小孔,使阳光通过小孔射进来。筒内放有涂有感光液的感光纸,感光液是用柠檬酸铁铵和赤血盐按一定比例配制成的。凡受到阳光照射过的地方会留下感光痕迹,迹线的长度(格数)就表示这天的日照时数。不过,实际日照时数要比感光迹线稍长些。因为根据实验,阳光留下感光痕迹需要阳光有一定的强度,大约是每平方厘米每分钟受到太阳热量0.32卡,即相应于太阳高度角5°时的辐射强度。这样,每天实际日照时间就要比感光迹线长约40分钟。另外,高天有薄云时也会发生有阳光而无感光痕迹的情况。但为了统一起见,以便相互比较,中国的日照时数还是按实际感光迹线长度来计算的。

    例如,广州年平均日照1906.0小时,即每天平均日照约5小时20分钟;上海年平均日照时数2014.0小时,即每天平均日照约5小时40分钟;北京年平均日照2780.2小时,平均每天约7小时40分钟;哈尔滨年平均日照26410小时,平均每天日照约7小时20分钟。

    中国年平均日照时数的分布形势是东南少而西北多,从东南向西北增加。大致秦岭淮河以北和青藏、云南高原东坡以西的高原地区年平均日照时数都在2200 小时以上;青岛、兰州一线,即北纬36°以北地区,除了东北的北部和东部以外,日照时数都在2 600小时以上;锡林浩特、呼和浩特、银川、西宁、拉萨一线以西北的内陆地区,年平均日照时数普遍在3 000小时以上,是中国日照最多的地区,其中局部地区甚至可以达到3 300~3 500小时以上。例如中国日照最多的台站青海冷湖年日照3 550.5小时,即平均每天日照近10小时之久,其次是内蒙古额济纳旗3 452.2小时,内蒙古海力素3 401.8小时,甘肃呼鲁赤古特3 392.3小时,哈密3 360.3小时等。

    淮河、秦岭以南,青藏和云南高原东坡以东的地区,年平均日照时数多在2000 小时以下,是我国少日照地区。其中四川盆地、贵州大部分地区是少日照的中心地区,年平均日照时数不到1400小时。该中心地区中四川盆地西坡、川东南、黔西北、鄂西南交界地区年平均日照时数更在1200小时以下,有些地方甚至不足1000小时。中国日照最少的台站就出现在四川盆地西部和滇东北地区。例如云南盐津952.1小时,四川荥经95O.9小时,芦山949.0小时等。而四川宝兴为791.3小时,即平均每天仅有2小时10分钟的日照时间。

    中国属于中纬度和中低纬度地区,夏季的白天显著比冬季长,因此日照时数也是夏季比冬季多,但究竟哪个月日照最多,还要决定于雨季的情况。例如广州6 月(日照最多的月份)雨季正浓,全年遂以7月份日照时数最多,平均日照231.0小时,即平均每天日照7小时27分钟;上海因梅雨季节跨6、7两个月,5 月雨水也多,因此日照时数以8月最多,为252.1小时,每天平均日照8小时08分钟;北京6月云量已经开始增多,所以日照以5月的290.6小时为最多,平均每天9小时42分钟;哈尔滨情况和北京相似,以5月的264.7小时为最多,每天日照8小时32分钟。

    中国月日照时数最多的地方也出现在青藏高原和西北干旱沙漠地区。新疆哈巴河7 月居全国第一,平均日照 350.6小时,即每天平均日照 11小时18分钟;以下是噶尔348.9小时,额济纳旗348.1小时,海力素346.0小时等,都出现在日照全年最长的6月或5月和7月。新疆若干台站有的年份6月日照时数甚至可高达400小时左右,即每天日照超过13小时。

    中国日照最少的月份,广州在3 月,平均78.9小时,即每天仅2小时33分钟;上海是2月,平均121.2小时,每天4小时19分钟;北京为11月份,平均193.0小时,每天6小时 20分钟;哈尔滨最少在12月,平均157.4小时,每天5小时02分钟。可见,除了哈尔滨日照最少月符合天文上日长最短的12月份以外,其余都因云雨的影响而提前或者延后了。不过都还在11月至3月的冬半年范围内。

    中国月日照时数最少的地方也发生在川黔地区,时间正好是12 月和1月,因为12月和1月恰是当地全年最多云雨的季节。例如重庆12月平均日照26.9小时,即每天见太阳还不到0.8个小时;以下依次是四川巴县 27.4小时(12月),筠连27.9小时(1月),长寿28.4小时(12月)等。其中有些台站个别年份的12月和1月份日照都不足10小时,例如湄潭 1964年1月份全月总共只有36分钟见了太阳。[1]

    观测/日照时数 编辑

    正确涂刷日照纸

    1.日照纸的涂药质量,直接关系到日照记录的准确性。因此对药品贮藏及配制, 日照纸的涂刷都应特别注意。

    目前台站使用的药品为赤血盐和柠檬酸铁铵。前者是有毒的药品,但品质稳定,只要小心存放就行了。而后者是感光吸水性较强的药品,应在暗处收藏,妥善保管,以免变质影响日照时数。在配制药品时,一定要用蒸馏水。由于各地水质不一,井水和有些自来水一般都含有钠、钙盐、镁盐等,它们也能与赤血盐、柠檬酸铁铵发生复分解反应,使药品变性。由此涂刷的日照纸第二天变色,冲洗后仍呈蓝色,日照迹线很难辨认,影响日照时数的准确性。而利用无杂质的蒸馏水配制的药液涂刷的日照纸感光能力强,且保存时间长、冲洗后纸面变白、感光迹线蓝色鲜明。

    现在我们使用的是塑料小包装的2克赤血盐和6克柠檬酸铁铵。在配制药液时如果严格按照《地面观测规范》中所规定1:10和3:10的配方进行配制,这样配制的混合药液为深蓝色,涂在用脱脂棉擦过的日照纸上时颜色发暗,在早晨或傍晚太阳光稍弱、垂直能见度较差、天空有高云的情况下,不能正常感光或感光度较差,观测员的肉眼很难分辨感光迹线,使得日照时数偏少,而用清水浸泡后(约5分钟)的日照纸也为淡蓝色,无法准确分辨感光迹线,保存资料的效果也较差。笔者经过试验,将赤血盐与蒸馏水和柠檬酸铁铵与蒸馏水按照1:10和1:10的比例进行配制药液,将两种药液完全混合后得出的混合药液为黄绿色,涂在用脱脂棉擦过的日照纸上时颜色也为黄绿色,感光迹线清晰,用清水浸泡后(约5分钟)感光迹线也没有消失,而且实照时数也和实际照射时间基本相符(主要指在早晨或傍晚太阳光稍弱、能见度较差、天空有高云的情况下,也有迹线),浸泡过的日照纸也很清晰,有利于进一步提高日照观测的内在质量。

    涂药的光线一定要在暗处或夜间弱灯光下进行,切忌不可在白天正常光线和明亮的灯光下进行。因为这样会使日照纸提前感光,因而就会出现有日照而无迹线的现象。涂药前先用脱脂棉将日照纸表面擦干净(去除表面的油脂、灰尘,使纸吸药均匀);涂药时,应先横着涂一遍,再竖着涂一遍,用力要适中,应薄而均匀,一定要涂到边。要保证整张纸有效时段上都有药剂,否则会出现部分时段里的缺测,造成不可挽回的损失。

    每次涂日照纸不可以为了图省事而一次涂得太多,因为时间一长感光剂可能会失效,从而影响感光迹线的辨认,造成记录失真,所以一般夏季可涂10张左右,冬季可以稍涂多些。涂好药的日照纸应在暗处阴干后,暗藏备用,严防感光。

    正确整理记录

    每天在日落后换下日照纸要及时计算日照时数。有时日照迹线的开始端和终止端常常难以辨认,这是因为日出或日落前后的太阳光线微弱,反映在日照纸上,使迹线显得模糊不清,如不仔细就可能会漏掉。这时你可以把日照纸拿在手上,在灯光下从不同角度顺着迹线的趋势去观察开始和终止时间,这种方法要比平放在桌子上看得准确,从而避免了漏统计。计算后的日照纸应放在干净的清水中浸漂3?/FONT>5分钟拿出阴干。由第二天值班员进行复核,以弥补夜间对迹线辨认不清的缺陷。

    在遇到连阴雨或强降水时,雨水时常溅入日照计的进光孔,

    冲掉纸面上的药物致使日照记录失真。遇到此情况,应在换纸时用毛巾将筒内的雨水擦干净,整理记录时要根据实际情况加以辨认,以免造成记录失真。有时在月底进行资料审核过程中计算机会显示“全天无云且能见度>15km,全天日照偏少”这类疑误信息的提示。出现这种情况时,应查看该日气薄上是否记录着有影响日照时数的这一类天气现象,如高空浮尘、扬沙、雾等。如没有记录则应该询问该日值班员当时的天气情况,以确保日照观测的真实性和准确性。

    正确安装和维护日照计

    日照计一般安置在观测场内偏南部,深层地温场和浅层地温场之间,也有不少单位安装在楼顶平台上,但一定要在开阔的从日出到日没终年都能受到阳光照射的地方安装。

    应按规定每天日出前检查日照计的小孔,有无小虫、尘沙等堵塞或被露、霜等遮住的情况:每天日落后换日照纸时应用手电筒对准小孔向里照,应能够清楚看到光束照到纸上。

    每月检查一次日照计的水平、方位、纬度的安置情况,发现问题及时纠正。

    日积月累、经过数年的风吹日晒,会使得日照计的小孔慢慢变小,有的日照计会出现从外观看还有小孔,而实际上小孔几乎被封塞(只能透过微弱的手电筒的光),这种情况不易被发现,因此要提醒值班员注意常用针头通一通日照计的小孔,这样就会出现较清晰的日照迹线。 [2]

    相关文献

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    参考资料
    [1]^引用日期:2010-08-02
    [2]^引用日期:2010-08-02

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