Прибор для измерения интенсивности прямой солнечной радиации. Принцип действия Актинометра основан на поглощении падающей радиации зачернённой поверхностью и превращении её энергии в теплоту. Актинометр является относительным прибором, т.к. об интенсивности радиации судят по различным явлениям, сопровождающим нагревание, в отличие от пиргелиометров — приборов абсолютных.
Приемником радиации служит диск из серебряной фольги (1), зачерненный со стороны, обращаемой к солнцу. С другой стороны диска через изолирующую прокладку приклеены нечетные спаи термобатареи (3), состоящей из 52 элементов, соединенных последовательно. Четные спаи термобатареи подклеены через изолирующую прокладку к медному кольцу (2). Элементы термобатареи состоят из манганиновых и константановых полосок, изолирующие прокладки сделаны из папиросной бумаги, пропитанной шеллаком. Выводы термобатареи соединены проводами с гальванометром. Вся эта конструкция помещена в металлический кожух (5) - цилиндр, внутри которого вставлены последовательно сужающиеся диафрагмы (4). Благодаря им световой поток падает только на зачерненный диск (1). Для нацеливания актинометра на солнце предусмотрено отверстие в ободке трубы (6) и точка на корпусе прибора. При точной наводке световой луч, пройдя через отверстие (4), должен попасть в точку.
Пиранометр
Измерение рассеянной и суммарной радиации производится с помощью пиранометра. Рассеянная радиация имеет максимум в коротковолновой части спектра (этим и обусловлен голубой цвет неба) и эта особенность учтена конструкцией прибора. Приемником радиации является плоская поверхность, участки которой окрашены в черный и белый цвета (рис. 3). Черные участки закрашены сажей, которая поглощает всю радиацию, белые участки закрашены магнезией, поглощающей только длинноволновую радиацию. Таким образом, между черными и белыми участками появляется разность температур, обусловленная разным поглощением радиации. Значит, коротковолновая радиация, которую поглощает сажа, но не поглощает магнезия, является причиной появления разности температур между участками. Разность температур измеряется с помощью термобатареи, нечетные спаи которой помещены под черными участками, а четные – под белыми. Следовательно, мерой рассеянной радиации является термоток термобатареи, измеряемый с помощью гальванометра.
Гелиограф
.Гелиограф — в метеорологии и климатологии — прибор для автоматической регистрации продолжительности солнечного сияния в течение дня
Лучшим представителем приборов, в основу которых положено тепловое действие солнечных лучей, служит гелиограф Кэмпбелла и - один из первых приборов для записи солнечного сияния. Это стеклянный шар, отшлифованный из хорошего, чистого стекла, пройдя через который, солнечные лучи собираются в его фокусе; на подставке прибора помещается бумажная, пропитанная особым составом лента, огибающая шар на расстоянии, равном его фокусному расстоянию. Лучи солнца, собранные шаром на бумажке, прожигают ее; при движении солнца перемещается вдоль бумажки и его изображение; полученная таким образом запись по выжженным местам дает возможность судить о продолжительности и силе солнечного сияния. Однако приборы, основанные на тепловом действии солнечных лучей (в частности и прибор Кэмпбелла и Стокса), были признаны не вполне пригодными для метеорологической практики: недостаточная резкость переходов от моментов яркого сияния солнца к моментам, когда оно было покрыто облаками, сильно затрудняет расчет времени, в течение которого солнце ярко светило. Это обстоятельство заставило изменить принцип и обратиться к химическому действию солнечного луча, что и было сделано впервые М. Леодом в 1885 г. Более известен (и лучше) основанный на том же принципе прибор Маурера - представляет собой полый цилиндр, прикрепленный к подставке наклонно, так что после его установки ось цилиндра становится параллельно оси мира; цилиндр, срезанный сверху под таким углом, чтобы верхнее его основание после установки было горизонтально, плотно прикрывается крышками. В середине верхней крышки сделан узкий прорез, через который солнечные лучи проникают в цилиндр. Внутри последнего помещается фотографическая (цианоферная) бумага, плотно прилегающая к его стенкам, и солнечные лучи, падая на бумагу, оставляют на ней темно-синий след за все время, пока солнце ярко светит, прерывающийся и даже совершенно исчезающий, когда светило покрыто более или менее густыми облаками. Ежедневно вечером бумага вынимается из прибора и промывается водой для проявления и закрепления изображения. Прибор Маурера дает довольно удовлетворительные результаты: однако в нем отсутствует запись до полутора часов после восхода и до заката солнца, потому что лучи солнца при восходе и закате идут почти горизонтально и параллельно крышке прибора, и солнце должно подняться на довольно значительную высоту, чтобы лучи его проникли в прибор и начали писать.
Термограф
Термограф
прибор для непрерывной регистрации температуры воздуха, воды и др. Чувствительным элементом Т. может служить биметаллическая пластинка, термометр жидкостной или Термометр сопротивления. В метеорологии наиболее распространён Термограф, чувствительным элементом которого является изогнутая биметаллическая пластинка 1 , деформирующаяся при изменении температуры. Перемещение её конца передаётся стрелке 3, которая чертит кривую на разграфленной ленте. 1 мм записи по вертикали соответствует около 1 °С. По времени полного оборота барабана Т. подразделяются на суточные и недельные. Работа Термографа контролируется по ртутному термометру. При изменении t° воздуха происходит соответствующее расширение или сжатие жидкости, вследствие чего кривизна изогнутой трубки изменяется. Эти изменения системой рычагов передаются длинному стержню, снабженному пишущим пером, которое, соприкасаясь с бумагой, надетой на барабан, оставляет на ней чернильный след.—В виду того, что часовой механизм заставляет барабан Т. вращаться таким образом, что перо в течение суток проходит 24 вертикальных деления разграфленной бумаги, на ней в течение суток получается кривая, каждый пункт к-рой точно соответствует определенному дню и часу наблюдения. В зависимости от устройства барабан Термографа может совершать полный оборот в течение одного дня или семи дней. В нервом случае температурная кривая получается более детальная, но в таком Термографа при длительных наблюдениях приходится ежедневно заводить часовой меха- низм и ежедневно сменять листок разграфленной бумаги, во втором случае барабан заводится только один раз в неделю и листок сменяется раз в неделю, причем на нем получается кривая за всю неделю (рис. 2). Точность показаний хорошего Термографа при средних t° но выходит из пределов 0,2°, при t° ниже 0 и выше 50° ошибки могут достигать 0,5°. Во время наблюдений прибор устанавливают таким образом, чтобы окружающий воздух, t° к-рого нужно регистрировать, свободно обтекал термометрический элемент. Поблизости не должно находиться сильно нагретых или холодных предметов, которые могут оказывать вредное влияние на показания Термографа.