太阳辐射能的测量与标准PDF电子书下载

第一章　绪论 1

1-1　关于太阳的一些情况 1

1.1.1．太阳的结构 1

1.1.2．太阳的电磁波谱 3

1-2　太阳辐射测量的特点 5

1-3　太附辐射测量发展沿革 6

参考文献 12

第二章　基本概念和基础理论 13

2-1　术语与单位 13

2.1.1．辐射度量 13

2.1.2．光度量 16

2.1.3．物质的辐射度和光度性质 19

2.1.4．气象辐射量 22

2.1.5．气象辐射量测量仪器 23

2-2　与辐射测量有关的一些基本定律 25

2.2.1．基尔霍夫定律 25

2.2.2．普朗克定律 25

2.2.3．维恩位移定律 26

2.2.4．斯忒藩-玻耳兹曼定律 26

2.2.5．平方反比定律 27

2.2.6．余弦定律 28

2-3　太阳辐射在大气中的衰减 29

2.3.1．Bouguer-Lambert定律 29

2.3.2．均质大气 30

2.3.3．大气光学质量 31

2-4　与日射测量有关的一些天文知识 34

2.4.1．天球与天球坐标系 34

2.4.2．时和真太阳时 35

2.4.3．太阳与地球之间相对运动的关系 36

2.4.4．太阳高度角的计算 37

参考文献 39

第三章　辐射探测器 40

3-1　辐射探测器的基本特性 40

3.1.1．灵敏度 40

3.1.2．分辨率与通量阈 41

3.1.3．时间常数 42

3.1.4．线性度 42

3.1.5．温度特性 42

3.1.6．有效系数η 43

3.1.7．量子效率ζ 43

3.1.8．稳定度 43

3-2　热探测器 43

3.2.1．热电偶、热电堆 43

3.2.2．变阻测辐射热器 48

3.2.3．热电探测器 49

3.2.4．量热器 50

3-3　光电探测器 50

3.3.1．光伏型探测器 51

3.3.2．光电导型探测器 51

3.3.3．光电子发射型探测器 54

参考文献 58

第四章　标准辐射源 59

4-1　全辐射体辐射测量的基本原则 59

4-2　全辐射体辐射器的误差源 60

4.2.1．有关温标和表面温度测定的问题 60

4.2.2．斯忒藩-玻耳兹曼常数的取值 61

4.2.3．全辐射体内部温度的均匀性 63

4.2.4．全辐射体式腔体发射率的确定 63

4.2.5．杂散辐射 66

4.2.6．几何因子 67

4.2.7．大气中吸收的影响 68

4-3　现代的全辐射体辐射器 68

4.3.1．高温全辐射体 68

4.3.2．低温全辐射体 70

4-4　标准灯 74

4.4.1．全辐照度标准 74

4.4.2．光谱辐亮度标准 76

4.4.3．光谱辐照度标准 77

参考文献 78

第五章　标准辐射表 80

5-1　标准辐射表的物理基础 80

5.1.1．绝对日射测定原理 80

5.1.2．绝对直接日射表的结构 84

5.1.3．绝对直接日射表的灵敏度 87

5.1.4．孔径和环日辐射对直接日射测量的影响 89

5-2　绝对直接日射表的测量误差 93

5.2.1．静态误差 95

5.2.2．动态误差 100

5-3　现代的绝对直接日射表 102

5.3.1．Angstr？m补偿式绝对直接日射表 102

5.3.2．PACRAD绝对直接日射表 105

5.3.3．ACR绝对直接日射表 108

5.3.4．PMO绝对直接日射表 112

5.3.5．CROM绝对直接日射表 114

5.3.6．H-F型自校准腔体式辐射表 114

5.3.7．带冷却器的绝对直接日射表 116

5.3.8．其他绝对辐射表 117

参考文献 118

第六章　全辐射量的测量 120

6-1　直接日射的测量 120

6.1.1．几种常用的直接日射表 121

6.1.2．自动追踪太阳装置 127

6.1.3．观测时间 128

6.1.4．仪器的安装与维护 128

6-2　总日射的测量 129

6.2.1．早期总日射测量仪器 129

6.2.2．现代总日射表 131

6.2.3．特殊用途的总日射表 135

6.2.4．总日射表的一些新进展 138

6.2.5．总日射表的安装与维护 142

6-3　散射日射的测量 143

6.3.1．散射日射测量装置 143

6.3.2．测量散射日射装置的安装 146

6.3.3．记录的修正 148

6-4　反射日射和地表反射系数的测定 150

6.4.1．测量仪器 150

6.4.2．仪器的安装 151

6-5　全辐射和长波辐射的测量 152

6.5.1．早期的全辐射和长波辐射测量仪器 153

6.5.2．现代全辐射和长波辐射测量仪器 154

6.5.3．全辐射表的安装与维护 164

6.5.4．记录与数据的处理 164

6-6　自由大气辐射的测量 165

6-7　日照的测量 169

6.7.1．1981年以前的主要日照仪器 169

6.7.2．暂时标准日照计与日照新定义 170

6.7.3．符合新定义的日照计 171

参考文献 175

第七章　辐射测量仪器的检定 178

7-1　辐射仪器的分类 178

7.1.1．一些基本定义 178

7.1.2．辐射仪器的精密度 179

7.1.3．各类辐射仪器的技术特性指标 179

7-2　各项技术性能的测定和调整 179

7.2.1．温度响应特性的测定及调整 180

7.2.2．余弦响应特性的测定及调整 185

7.2.3．响应时间的测定与调整 185

7.2.4．非线性度的测定 186

7.2.5．倾斜效应的测定 188

7-3　辐射仪器的定度 189

7.3.1．直接日射表 189

7.3.2．总日射表 189

7.3.3．反射系数表 195

7.3.4．金辐射表和净全辐射表 195

7-4　日射测量标准及其传递系统 203

7.4.1．历史沿革 203

7.4.2．世界辐射测量基准（WRR） 206

参考文献 209

第八章　太阳常数的测量 211

8-1　引言 211

8.1.1．定义与意义 211

8.1.2．简短的历史回顾 211

8-2　地面测量 214

8.2.1．Smithson研究所的工作 214

8.2.2．Nicolet的工作 216

8.2.3．NRL-Johnson的工作 217

8-3　从大气中进行的测量 218

8.3.1．气球测量 218

8.3.2．飞机测量 223

8-4　从大气外进行的测量 227

8.4.1．宇航器测量 228

8.4.2．火箭测量 236

8.4.3．一些最新结果 238

参考文献 239

第九章　太阳辐射的分光测量 242

9-1　分光手段 242

9.1.1．滤光器 242

9.1.2．光谱仪器 249

9-2　太阳辐射分光测量的应用 256

9.2.1．大气混浊度的测量 256

9.2.2．紫外辐射测量 261

9.2.3．大气含水量（沉降水）的测量 266

9.2.4．光合有效辐射的测量 269

9-3　地外太阳光谱辐照度的测量 279

9.3.1．地面测量 278

9.3.2．空中测量 280

9.3.3．地外太阳光谱辐照度的最新资料 283

参考文献 283

第十章　日射测量的辅助仪表 286

10-1　瞬间量测量仪表 286

10.1.1．模拟指示仪表 286

10.1.2．比较式仪表 294

10.1.3．数字式仪表 295

10.1.4．模拟图示仪表 296

10-2　累积量测量仪器仪表 300

10.2.1．模拟图示仪表 300

10.2.2．电量计 300

10.2.3．电子积算器 303

10-3　综合测量仪器仪表 306

10.3.1．晶体管、中小规模集成电路仪表 306

10.3.2．智能型仪表 312

10-4　专用测量仪器仪表 317

10.4.1．Angstr？m直接日射表控制单元 317

10.4.2．绝对直接日射表控制单元 318

参考文献 319

附录 320

1．太阳高度与大气光学质量对照表 320

2．日地平均距离的修正值（×10-4） 323

3．1981年格林尼治经度的太阳赤纬δ（度） 324

4．真太阳时与时角对照表 325

5．时差Δτ（min）（真太阳时减平太阳时） 326

6．太阳辐照度在大气界外的光谱分布 327