光電式日照計(jì)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化探測(cè)中的適用性研究

吳道航 劉杰鋒 蔡成滿(mǎn)

摘 要：日照是指太陽(yáng)在一地實(shí)際照射的時(shí)數(shù)，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)利用、環(huán)境監(jiān)測(cè)等方面發(fā)揮重要作用。對(duì)中山氣象站兩種不同的日照計(jì)進(jìn)行對(duì)比分析，得出光電式日照計(jì)日照時(shí)數(shù)與人工日照計(jì)日照時(shí)數(shù)相同的占一半以上，光電式日照計(jì)日照時(shí)數(shù)少于人工日照計(jì)日照時(shí)數(shù)的日數(shù)，明顯比大于的多，主要原因是兩者的探測(cè)原理不同。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)生產(chǎn);光電式日照計(jì);自動(dòng)化探測(cè)

文章編號(hào)：1004-7026（2019）04-0113-02? ? ? ? ?中國(guó)圖書(shū)分類(lèi)號(hào)：S126? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

日照指太陽(yáng)在一地實(shí)際照射的時(shí)數(shù)，是表征當(dāng)?shù)貧庀鬆顩r和氣候特點(diǎn)的重要?dú)庀笠?。在關(guān)鍵農(nóng)事季節(jié)、主要農(nóng)事活動(dòng)中，光、溫、水等氣象要素值對(duì)種植業(yè)各生育期、預(yù)防農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害發(fā)揮重要作用。上述溫度、濕度、風(fēng)向風(fēng)速、雨量等氣象要素均已實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化探測(cè)，而日照還是人工觀測(cè)。光電式數(shù)字日照計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)日照的自動(dòng)連續(xù)觀測(cè)，減輕觀測(cè)人員工作量，提高日照測(cè)量精度，為天氣預(yù)報(bào)、氣象服務(wù)提供重要依據(jù)，并能在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)利用、環(huán)境監(jiān)測(cè)等方面發(fā)揮重要作用[1-3]。

1? 光電式日照計(jì)與人工日照計(jì)原理

在給定時(shí)間內(nèi)，日照時(shí)數(shù)定義為太陽(yáng)直接輻照度達(dá)到或通過(guò)120 W/m2的那段時(shí)間總和，以小時(shí)為單位。

1.1? 光電式日照計(jì)原理

直接輻射為總輻射和散射輻射的差值，光電式日照計(jì)傳感器對(duì)總輻射和散射輻照度進(jìn)行自動(dòng)連續(xù)探測(cè)，根據(jù)計(jì)算出的直接輻照度判斷有無(wú)日照。若直接輻照度≥120 W/m2，則算作有日照，累計(jì)時(shí)間，得到每小時(shí)和每天的日照時(shí)數(shù)[4]。

1.2? 人工日照計(jì)原理

現(xiàn)在一般使用的人工日照計(jì)是暗筒式日照計(jì)，由金屬圓筒、隔光板、緯度盤(pán)和支架底座等構(gòu)成。金屬圓筒底端密閉，筒內(nèi)附有壓紙夾，兩側(cè)各有一進(jìn)光小孔，它是利用太陽(yáng)光通過(guò)儀器上的小孔射入筒內(nèi)，使涂有感光劑的日照紙留下感光跡線(xiàn)，來(lái)計(jì)算日照時(shí)數(shù)[5]。

分析數(shù)據(jù)來(lái)自中山氣象站2018年12月—2019年2月，從圖1光電式日照計(jì)與人工日照計(jì)日照時(shí)數(shù)差值的頻數(shù)分布可知，光電式日照計(jì)與人工日照計(jì)日照時(shí)數(shù)完全相同的有51組，占58%，光電式日照計(jì)日照時(shí)數(shù)少于人工日照計(jì)日照時(shí)數(shù)的有28組，占32%，差值偏差為負(fù)的頻數(shù)多于偏差為正的[6-8]。

3? 結(jié)束語(yǔ)

光電式日照計(jì)日照時(shí)數(shù)與人工日照計(jì)日照時(shí)數(shù)相同的占一半以上，光電式日照計(jì)日照時(shí)數(shù)少于人工日照計(jì)日照時(shí)數(shù)的日數(shù)，明顯比大于的多，主要原因是兩者的探測(cè)原理不同[9]。在多云天氣的日數(shù)里，光電式日照計(jì)探測(cè)到的太陽(yáng)直接輻照度達(dá)不到120 W/m2，導(dǎo)致沒(méi)有日照時(shí)數(shù);而通過(guò)涂有感光劑的日照紙的人工日照計(jì)則記錄到日照時(shí)數(shù)，這是造成光電式日照計(jì)日照時(shí)數(shù)少于人工日照計(jì)的主要原因。

針對(duì)農(nóng)作物生產(chǎn)需要的日照時(shí)數(shù)，光電式日照計(jì)能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化觀測(cè)，在日照的觀測(cè)記錄上省去人力物力，也更適合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化探測(cè)推廣[10]。由于探討分析所處地域的差異性、試運(yùn)行時(shí)間不夠長(zhǎng)等原因，探討分析結(jié)果有一定的局限性。

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