Porównanie wartości usłonecznienia mierzonego heliografem Campbella-Stokesa i czujnikiem elektronicznym CSD3

• Autorzy: Matuszko D.

Warianty tytułu

EN

Comparison of sunshine duration meadmeasured by a Campbell-Stokes heliograph and a CSD3 electronic sensor

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W ostatnich latach do pomiaru usłonecznienia coraz częściej używa się czujników elektronicznych w miejsce stosowanych od końca XIX wieku heliografów Campbella-Stokesa. według instrukcji WMO (1983) wyniki pomiarów z nowych przyrządów należy weryfikować w dłuższym okresie (co najmniej przez jeden rok). Celem niniejszego opracowania jest porównanie dobowych wartości usłonecznienia mierzonego heliografem Campbella-Stokesa i czujnikiem elektronicznym CSD3 oraz próba wyjaśnienia różnic we wskazaniach obu przyrządów. W pracy wykorzystano dane heliograficzne oraz wyniki obserwacji zachmurzenia z lat 2007-2011 pochodzące ze stacji IGiGP UJ. W wyniku przeprowadzonego porównania stwierdzono podobne tendencje w przebiegu usłonecznienia, lecz zwykle czujnik elektroniczny pokazuje większe usłonecznienie niż heliograf. Ponad dwukrotnie niższy próg czułości CSD3 niż heliografu powoduje szybszą reakcję czujnika na dopływ promieniowania słonecznego, szczególnie kilkadziesiąt minut po wschodzie i przed zachodem Słońca oraz przy chwilowym odsłonięciu tarczy słonecznej przez chmury. Zdarzają się jednak dni, w których CSD3 rejestruje mniejsze usłonecznienie niż tradycyjny heliograf. Sytuacje takie są możliwe wtedy, gdy występują chmury Cumulus, które bardzo szybko przechodzą przez tarczę słoneczną. CSD3 nie wskazuje usłonecznienia przy grubych chmurach Altostratus i Cirrostratus z powodu małego promieniowania bezpośredniego, natomiast heliograf rejestruje usłonecznienie.

EN

In recent years electronic sensors have often replaced Campbell-Stokes heliographs in the measurement of sunshine duration. The WMO (1983) recommends that measurements produced by new instruments should be verified over a longer period at least a year. The purpose of this paper is to compare daily sunshine duration data measure during a Camp-bell-Stokes heliograph and a CSD3 electronic sensor as well as to attempt to explain discrepancies between the two data sets. The paper is based on heliographic data and cloudiness observations for 2007-2011. All the data come from the Research Station of the Department of Climatology at the Jagiellonian Institute of Geography and Spatial Management. Both instruments tend to produce similar sunshine duration data, however, the electronic sensor tends to show more sunshine duration than the heliograph. The difference may amount to several hours a day, especially on days with maximum solar radiation. The CSD3 sensor is twice as sensitive as the heliograph and quickly reacts to solar radiation. This is especially true for the first hour following sunrise, the last hour before sunset and when the Sun’s disk becomes visible for short periods of time due to changes in cloudiness. However, there are days when the CSD3 registers less sunshine duration (up to an hour) than the heliograph. This happens with Cumulus clouds in the sky, which tend to pass the Sun’s disk very quickly. The CSD3 sensor does not register sunshine in the presence of thick Altostratus and Cirrostratus clouds due to the relative lack of direct radiation. The heliograph, on the other hand, registers this low level of sunshine.

Słowa kluczowe

PL

usłonecznienie; heliograf Campbella-Stokesa; czujnik elektroniczny CSD3

EN

sunshine duration; Campbell-Stokes heliograph; CSD3 electronic sensor

• Wydawca: Polskie Towarzystwa Geofizyczne ; Komitet Geofizyki PAN
• Czasopismo: Przegląd Geofizyczny
• Rocznik: 2012
• Tom: Z. 1
• Strony: 3--10
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Matuszko D.

• Zakład Klimatologii , Instytut Geografii i Gospodarki Przestrzennej UJ,

Bibliografia

• 1.Atlas klimatu Polski, 2005, red. Lorenc H., IMGW, Warszawa, s. 21 i 23.
• 2.Ikeda K., Aoshima T., Miyake Y., 1986, Development of a new sunshine-duration meter. J. of the Met. Soc. of Japan, 64, 6, 987-993
• 3.Kejna M., Uscka-Kowalkowska J., 2006, Porównanie wyników pomiarów meteorologicznych w Stacji ZMSP w Koniczynce (Pojezierze Chełmińskie) wykonanych metodą tradycyjną i automatyczną w roku hydrologicznym 2002. Annales UMCS, Sec. B., 61, 24, 208-217.
• 4.Kuczmarski M., 1990, Usłonecznienie Polski i jego przydatność dla helioterapii. Dok. Geogr., 4, 67.
• 5.Kuśmierek R., 2006, Porównanie wyników pomiarów promieniowania całkowitego metodą pośrednią i automatyczną. Annales UMCS, Sec. B., 61, 24, 250-255.
• 6.Lorenc H. 2006, Ocena jakości danych meteorologicznych po wprowadzeniu automatycznych przyrządów rejestrujących na sieci IMGW. Annales UMCS, Sec. B., 61, 24, 256-266.
• 7.Painter H.E., 1981, The performance of a Campbell-Stokes sunshine recorder compared with a simultaneous record of normal incidence irradiance. The Meteorological Magazine, 110, 102-109.
• 8.Podogrocki J., 2002, Z badań usłonecznienia w Warszawie, [w:] Działalność naukowa profesora Władysława Gorczyńskiego i jej kontynuacja. Materiały Sympozjum Klimatologicznego na Uniwersytecie Mikołaja Kopernika, Toruń 16-17 IX 1993,147-152.
• 9.Różdżyński K., 1996, Miernictwo meteorologiczne, t. 2, IMGW, Warszawa.
• 10.Słownik meteorologiczny, 2003, red. Niedźwiedź T, PTGeof., IMGW, Warszawa.
• 11.WMO, 1983, Guide to Climatological Practices. Geneva.