АКТИНОМЕТРИЯ
Спасибо нашим инвесторам из казино онлайн
АКТИНОМЕТРИЯ
(от греч. aktis—луч и metron—мера), отдел геофизики, изучающий напряжение солнечной радиации в различных условиях. А. охватывает следующие задачи: 1) учет тепла лучей, падающих на плоскость, перпендикулярную к ним; 2) учет тепла лучей, падающих на горизонтальную и вертикальную плоскости; 3) измерение, в отдельности, энергии прямых солнечных лучей и лучей рассеянного света, исходящих от небесного свода; 4) измерение энергии солнечных лучей на различных высотах над земной поверхностью; 5) вычисление так наз. солнечной постоян-н о й.—В СССР все эти задачи выполняются Слуцкой, бывшей Павловской, обсерваторией (близ Ленинграда). Для исследований первой группы служит там актинограф Савинова, приемник которого всегда держится перпендикулярно падающим лучам, при помощи так наз. гелиостата, вращаемого часовым механизмом. По кривой, наносимой на барабан самописца, можно судить о напряжении солнечной радиации в каждый момент времени. Зная же угол, под которым в этот момент падали лучи на горизонтальную и вертикальную плоскости, можно решить и 2-ю из перечисленных задач. Приемник Савиновского прибора устроен так, что на него действуют только прямые солнечные лучи. Для измерения энергии рассеянного света (задача 3-я) служит другой прибор. Приемником в нем являются широкие, длинные, но тонкие, почерненные металлические пластинки, к которым прилегают четные спаи термоэлектрической батареи; нечетные спаи лежат под прикрытием белых, ненагревающихся пластин. Запись производится так же, как в актинографе, описанном выше. От действия прямых солнечных лучей приемник защищается круглой ширмой, непрерывно вращаемой на гелиостате. На основании наблюдений различных станций можно полагать, что на поверхность всего земного шара падает ок. 1,68.1024 малых калорий в год. Напряжение солнечной радиации в каждом месте изменяется в течение дня, достигая максимума в полдень. В течение года она также меняется, так как лучи падают на землю зимой более косо, чем летом, и им приходится, следовательно, проходить сквозь более толстый слой воздуха. Сама прозрачность воздуха колеблется в очень широких пределах: она тем больше, чем меньше содержится в воздухе водяного пара и пыли. Вот почему она особенно велика в полярных странах. В Слуцке на 1
кв. см
поверхности, перпендикулярной к солнечным лучам, падает за год 82.500 мал. калорий, а на 1
кв. см
горизонтальной поверхности—39.700 мал. калорий. Зная прозрачность воздуха, вычисляют, сколько тепла приходилось бы на единицу поверхности (перпендикулярной), если бы часть его не поглощалась атмосферой. Эта «солнечная постоянная» равняется, примерно, 2- калориям на 1 кв.
см
в мин. В. Шулейкин.
Актинометр,
общее название для всех приборов, измеряющих радиацию. В настоящее время, кроме описанного актинографа Савинова, дляактинометрических измерений существует целый ряд сложных приборов. Употребляются также след. названия, смотря по назначению прибора: 1) актинометр (пиргелиометр), прибор служащий для измерения напряжения солнечной радиации; 2) пиранометр—для измерения рассеянной (диффузной) радиации; 3) пиргеометр—для измерения земного излучения.—Актинометры разделяются на абсолютные и относительные; первые дают радиацию прямо в калориях, а вторые—в относительных единицах (для перехода от относительных к абсолютным величинам служит «переводный множитель», на который нужно умножить относительную величину, чтобы получить абсолютную). В геофизике принято измерять радиацию в малых калориях
е
одну минуту на 1 кв.
см
поверхности. В настоящее время существуют две стандартные актинометри-ческие единицы: одна—в Америке, даваемая нормальным актинометром Смитсонианско-го института (Вашингтон), а другая—для Европы, даваемая компенсационным
пиргелиометром
(см.) Ангстрема (К. Angstrom, Швеция). Европейская единица на 2,25% меньше американской. — Самым распространенным актинометром для измерения солнечной радиации в абсолютн. единицах (калориях) является компенсационный пиргелиометр Ангстрема. Схема его работы заключается в следующем (см. рисунок 1). Две тонкие манганиновые пластинки 1нВс лицевой стороны зачернены платиновой чернью и
Рисунок 1. Схема пиргелиометра Ангстрема.
покрыты тонким слоем копоти; с противоположной—к ним приклеены спаи термоэлемента
Т,
концы к-рого проводами соединены с гальванометром
G.
Предположим, что пластинка
А
подвергнута действию радиации, а
В
затенена; вследствие этого пластинка
А
будет иметь темп, более высокую, чем
В;
это нагревание породит термоэлектрический ток, и гальванометр отклонится от нулевого положения. Далее поступают так: пластинку
В
нагревают током элемента
D,
при чем ток пропускают через переменное сопротивление
Е
и миллиамперметр /. Проходя по пластинке
В,
ток будет ее нагревать. Изменяя сопротивление
Е,
добиваются того, чтобы гальванометр
G
дал нулевой отсчет; это будет тогда, когда t° пластинки
В
сравняется с t° пластинки
А,
— иначе сказать, количество тепла, выделяемое током при его прохождении через пластинку
В,
будет равняться количеству тепла, получаемому на пластинке
А
от радиации. Так как количество тепла
Q,
выделяемое током при его прохождении по проводнику, пропорционально квадрату силы тока, то
Q=K. i*
где
i
—определяется по миллиамперметру
I,
а
К
—постоянная для прибора, определяемая раз навсегда. Пластинки
А
и
В
заключаются в специальный футляр, который легко ориентировать по солнцу. Международным метеор, конгрессом этот прибор признан за нормальный.—А ктинометр Виол я-С а в е л ь е в а. Действие прибора основано на вычислении количества тепла, полученного от радиации солнца резервуаром закопченного термометра; резервуар термометра окружен шаровым пространством с постоянной t°. Прибор дает абсолютные
28»
величины, но обращение с ним довольно сложно.—Актинометр Михельсона (см. рисунок 2). Прибор для измерения относительн. напряжения солнечной радиации, построен на след. принципе: биметаллическая зачерненная пластинка из металлов различных коэф. расширения подвергается действию
Рисунок 2. Актинометр Михельсона.
радиации и вследствие этого изгибается. Изгиб можно измерять помощью микроскопа с окулярной шкалой. Пластинка монтирована по оси полого массивного цилиндра из красной меди. Благодаря незначительной массе пластинки, измерения радиации можно производить через каждые 15 сек. Прибор очень удобен для работы на соляриях.—А к т и н о-метр Лин к е. Построен на термоэлектрическом принципе. Одни спаи находятся в тени, а другие подвергаются действию солнечной радиации. Термоток идет к гальванометру, который имеет шкалу, разделенную на калории. — Актинометр А р а г о – Д е в и, переконструированный Калитиным, самый простой из существующих приборов, дающий суммарно и солнечную и рассеянную радиацию на горизонтальную поверхность. Актинометр состоит из двух рядом поставленных термометров с полушаровыми резервуарами, обращенными плоской частью вверх (см. рисунок 3). У одного резервуара плоская часть покрыта копотью, другой—блестящий. Каждый термометр находится в вакууме. Этот актинометр особенно пригоден для курортов, так как дает сумму солнечной и диффузной радиации на горизонтальную плоскость, что особенно ценно. — Актинометр Калитина. Константановая тонкая полоска натяну-| та под тупым углом на массивной пластинке из инвара. Константановая зачерненная полоска, подвергнутая действию радиации, несколько удлиняется; вследствие этого угол, под к-рымона натянута, изменяется. Это изменение передается стрелке, которая по шкале показывает напряжение радиации. Актинометр Калитина— самый простой из существующих, но вместе с тем и достаточно точный. Пригоден для курортов. Другая модель Калитина применяется на заводах для больших радиации (до 30 калорий).—Пиранометр Ангстрема измеряет в абсолютных единицах напряжение рассеянной радиации атмосферы; построен аналогично компенсационному актинометру для измерения радиации. Одна из прием –
Рисунок 3. Верхняя часть
актинометра Араго-Деви – Калитина.
ных поверхностей покрыта окисью магния, а другая—платиновой чернью. Существуют более простые пиранометры: Календера, Альдриха, Савинова, Калитина.—Пир геометр Ангстрема, для измерения земного (ночного) излучения, состоит из двух пар пластинок; одна пара позолочена, а другая покрыта платиновой чернью. Получающаяся вследствие излучения разность температур порождает термоэлектрический ток, который компенсируется нагреванием зачерненной пластинки током от элемента. Прибор дает абсолютные величины, т. е. число калорий, теряемых 1 кв. см черной поверхности в минуту.—Существуют еще эфирные актинометры, действие которых основано на измерении количества перегнанного эфира; они просты, но мало точны,
Лит.: Калит и н Н. Н., Учет сумм тепла солнечной радиации, издание Научно-мелиоративного института; Клоссовский А. В., Основы метеорологии, Одесса, 1908. Н. Калнтня.