湖北省英山县气象局 438700
摘 要：本文介绍了FS-RZ1型自动日照计的安装和使用方法，并得出以下结论：自动日照计应安装在周围无遮挡的开阔地段，安装时应当使仪器体轴线位于南北方向，并对准当地纬度，调节水平；应每天检查传感器玻璃管清洁状况，保持玻璃管上无雨、雪等凝结物和脏物，及时更换干燥剂；应计算地方时差，并在使用时检查地方时差自动计算是否导致数据偏差。
关键词：日照 纬度 地方时差
引言
目前，我国气象部门对日照时数观测普遍使用的是暗筒式（又叫乔唐式）和聚焦式日照计，该类仪器日照纸需人工制作、安装和更换，日照时数需根据感光迹线进行人工计算，自动化程度和观测精度较低，资料可比性和一致性难以保证。
FS-RZ1型自动日照计是按照WMO日照定义对日照时数进行全天候自动连续测量的精密仪器，测量性能达到WMO要求。它通过测量总辐射和散射辐射得到太阳直接辐射辐照度，根据直接辐射辐照度大小给出有无日照电平信号。该传感器具有测量精度高、环境适应性强、稳定可靠、易用性好特点，适用于气象业务日照时数观测。它的直接辐照度阈值为：120 W/m2±24W/m2，月累计误差为±10％。
安装
FS-RZ1型日照计安装方法具有严格标准。正确规范安装自动日照计，才能最大程度保证观测数据准确性。
1.1选址
FS-RZ1型自动日照计应安装在周围无遮挡开阔地段，地平线以上＞3°时，全年测量时段内应无遮挡。场地应不受周围地表影响，应避免使用白漆以防大量太阳直接辐射反射到探测器上影响测量结果。
1.2传感器安装方向
传感器安装时，应当使仪器体轴线位于南北方向，仪器尾部（连接器及定位螺钉一端，纬度调整架安装板窄端）指向南方，头部指向北方（仅适用于中国及北半球，南半球时仪器头部指向南方）。
1.3调整纬度
传感器安装前，先按照当地纬度调整角度，具体方法如图1所示。将定位螺钉插入定位板对应插孔和纬度调整架滑动槽中，套上平垫、弹垫和螺母，螺母松紧以定位螺钉能在滑动槽中顺畅滑动为宜。上下调整仪器体仰角使定位螺钉在滑动槽中滑动，直至定位板上定位刻槽对准与当地纬度相同刻度。拧紧定位螺钉上螺母。检查确认定位刻槽指示刻度与当地纬度一致，若不一致要重新调整。
1.4固定及调节水平
将传感器置于支架安装平面（固定板）上，对准传感器安装板与固定板安装孔，插入固定螺钉，确保仪器体轴线位于南北方向，仪器头部指向北方（适用于北半球，南半球应指向南方）（图2）。通过三个调平螺钉调节传感器水平，使水平泡中气泡位于黑色圆圈以内。用垫圈、螺母将固定螺钉拧紧。
图1 纬度调整示意图 图2 安装固定示意图
维护
为保证传感器测量数据可用性，应根据当地天气状况、空气质量等情况定期或不定期对传感器检查维护。检查维护内容有：
①检查传感器安装情况，仪器水平、方位、纬度等是否正确，发现问题及时纠正。
②检查传感器玻璃管清洁状况，若有污染及时用包装箱中配备擦净布擦拭干净。
③若发生雨、雪、霜、露、雾等天气，应及时擦除玻璃管上雨雪和凝结物。
④每季应检查小干燥剂仓底部湿度指示卡，若指示卡由蓝色变为粉色，应及时更换
传感器上下两端干燥剂。
3 地方时差的计算
日照自动观测使用地方平均太阳时（以下简称为地平时）记录，地平时作为观测要素输出，因此，在计算小时日照累计时必须首先计算地平时TM，公式为：
TM=????+????
其中????为地方标准时（时区时），中国以120°E地平时为标准，称为北京时；????为地方时差（或地平时经度订正项），公式为：
????=(Lon?120°)×4min/度
其中Lon为某地经度，单位为°。若地方子午圈在标准子午圈东边，则????为正，反之为负。
在现用新型自动气象站业务软件ISOS系统中，考虑地方时差小数部分（秒）和发送分钟采集命令时间（在每分钟第20s发送命令），在计算地方时差????时，额外做调整，具体调整办法为：若计算出的地方时差秒级数据≥40s时，则在计算出的地方时差整数部分增加1min，若秒级数据≤-20s，则在地方时差整数部分减去1min。
如黄陂国家观测站的????=?22.4??????，把-0.4min转换为-24s，通过调整后的????=(?22?1)??=?23??????。在ISOS系统中选择“台站参数”菜单，输入经度114.4°，界面上显示地方时差自动更新为-23min。类似于“四舍五入”计算方法有时会导致计算日照时数时产生偏差。以黄陂为例，以第22分钟日照小时累计值换算日照时数和以第23分钟日照小时累计值换算日照时数产生结果截然不同。这就需要手动设置地方时差为-22min才能保证数据准确性。
表1 黄陂站某日“日照小时累计”要素值 表2 根据不同时间的“日照小时累计”
值换算日照时数
4 结语
①自动日照计应安装在周围无遮挡的开阔地段，地平线以上＞3°时，在全年测量时段内应无遮挡。安装时应当使仪器体轴线位于南北方向，并对准当地纬度，调节水平；
②每天检查传感器玻璃管清洁状况，保持玻璃管上无雨、雪等凝结物和脏物，及时更换干燥剂；
③应计算地方时差，并在使用时检查地方时差自动计算是否导致数据偏差。
参考文献
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论文作者:许鹏飞
论文发表刊物:《科技新时代》2018年6期
论文发表时间:2018/8/9
标签：日照论文; 时差论文; 纬度论文; 传感器论文; 地方论文; 螺钉论文; 仪器论文; 《科技新时代》2018年6期论文;