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日照時間是怎樣量度的?

撰文:林學賢     2013年3月



天文台在一九五零年代已經開始在京士柏氣象站利用常規的康培爾‧斯托克日照計來記錄日照時間(圖一)。日照計主要由一個固定在弧型支架的實心玻璃球,和一個用來放置記錄卡的金屬槽所組成。利用玻璃球將太陽光線折射和聚焦,照射在玻璃球底部的記錄卡上,使記錄卡留下燒灼的痕跡。隨著太陽移動,記錄卡上就會出現連續的燒灼痕跡,觀測員就是從燒灼痕跡的長度,來計算日照時間(圖二)。

圖一
圖一:  康培爾‧斯托克日照計

圖二
圖二:  記錄卡上的燒灼痕跡

雖然日照計的設計和操作簡單易用,但卻依靠人手每日更換記錄卡,以及讀取卡上的資料來斷定日照時間。故此天文台在二零零五年起採用全自動的CSD日光儀 (圖三) 來記錄日照時間。日光儀由三個感應器所組成,當感應器接收到太陽光時,就會將陽光轉化為電流,並因應產生的電壓大小計算出太陽的輻射量。前端的感應器無被遮擋,能夠接收到四周的陽光,是用來量度太陽總輻射,而中間及後端的感應器則是部份被遮擋,目的是避免陽光的直接照射,用來量度太陽漫射輻射。通過量度這兩種輻射,日光儀就能計算出太陽直接輻射,繼而根據世界氣象組織的最新定義推算出日照時間 [1]

圖三
圖三:  CSD日光儀


   備註:

  1. 日照時間是指一段時間內(例如一日內)太陽直接輻射量超過120瓦特/平方米的總時間。
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最近修訂日期: <2013年4月11日>