وتستخدم أجهزة استشعار الإشعاع الصافي لقياس تبادل الطاقة الإشعاعية بين سطح الأرض والغلاف الجوي ، وتغطي البيانات الموجات القصيرة والطويلة الموجات الرئيسية للإشعاع ، على النحو التالي :مجموعة بيانات الإشعاع على الموجات القصيرة
مجموعة طيفية
الموجات القصيرة الإشعاع يأتي أساسا من الشمس ، مع نطاق طيفي من 0.3 إلى 3 ميكرون ( 300nm إلى 3000nm ) ، وهو ما يمثل حوالي 99.5 في المائة من مجموع الطاقة من الإشعاع الشمسي . هذه الفرقة تتكون من الأشعة فوق البنفسجية ، الضوء المرئي والأشعة تحت الحمراء القريبة من المناطق التي هي المصدر الرئيسي للطاقة السطحية المدخلات .
قياس مدى
القيمة النموذجية : معظم أجهزة الاستشعار صافي الإشعاع الإشعاع على الموجات القصيرة قياس مدى 0 ~ 2000W / م ² ، يمكن أن تغطي يوم مشمس ، غائم ، وغيرها من الظروف الجوية المختلفة من شدة الإشعاع الشمسي .
القيم المتطرفة : الإشعاع على الموجات القصيرة قد تتجاوز 2000W / م ² لفترة وجيزة في المناطق المشمسة مثل الهضبة والصحراء ، ولكن أجهزة الاستشعار عادة ما تكون مصممة لضمان دقة البيانات من خلال التكرار أو معايرة الخوارزميات .
سيناريوهات التطبيق
الموجات القصيرة الإشعاع البيانات المستخدمة في حساب الانعكاس السطحي ، والإشعاع الشمسي المحتملة ( على سبيل المثال ، تقييم محطة الطاقة الضوئية ) و التمثيل الضوئي النشطة الإشعاع ( الاسمية ) من النباتات ، وما إلى ذلك هي المعايير الرئيسية في مجالات الزراعة والأرصاد الجوية والطاقة .
مجموعة بيانات الإشعاع طويل الموجة
مجموعة طيفية
موجة طويلة من الإشعاع المنبعث من سطح الأرض والغلاف الجوي ، مع نطاق طيفي من 3 إلى 100 ميكرون ( 3000nm-100000nm ) التي ترتبط ارتباطا وثيقا درجة حرارة الجسم . سطح الأرض النشرات الطاقة إلى الغلاف الجوي من خلال موجة طويلة من الإشعاع ، في حين أن غازات الدفيئة مثل بخار الماء وثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي العودة إلى السطح من خلال موجة طويلة من الإشعاع .
قياس مدى
القيمة النموذجية : قياس مدى موجة طويلة من الإشعاع عادة - 200 ~ 200 واط / م ² . القيم السلبية تشير إلى أن موجة طويلة من الإشعاع المنبعث من سطح الأرض هي أكبر من تلك التي عاد من الغلاف الجوي ( على سبيل المثال ، سطح التبريد في الليل ) ، في حين أن القيم الإيجابية تشير إلى أن الغلاف الجوي هو أقوى من الإشعاع العكسي ( على سبيل المثال ، عندما يكون الغطاء السحابي ) .
القيم المتطرفة : في البرد القارس أو الحرارة الشديدة في البيئة ، موجة طويلة من الإشعاع قد تتجاوز هذا النطاق ، ولكن أجهزة الاستشعار من خلال التعويض درجة الحرارة الخوارزمية ( مثل المدمج في البلاتين المقاومة استشعار درجة الحرارة ) تصحيح الخطأ لضمان استقرار البيانات .
سيناريوهات التطبيق
موجة طويلة من الإشعاع البيانات المستخدمة في تحليل ميزان الطاقة السطحية ، وكثافة تأثير الاحتباس الحراري ، جزيرة الحرارة الحضرية ، وما إلى ذلك ، هو أساس هام في دراسة المناخ ، والرصد البيئي ، وبناء التصميم الحراري .
ثالثاً - نطاق بيانات صافي الإشعاع
صافي الإشعاع هو مجموع جبري من الموجات القصيرة والطويلة الإشعاع .
صافي الإشعاع = ( الحادث موجة قصيرة - انعكاس الموجة القصيرة ) + ( أسفل موجة طويلة - حتى موجة طويلة )
القيم النموذجية : صافي الإشعاع عادة ما تتراوح بين - 300 + 2000W / م ² ، اعتمادا على نوع السطح ، وظروف الطقس ، ليلا ونهارا .
النهار : الإشعاع الشمسي القوي ، صافي الإشعاع عادة إيجابية ، مما يعني أن سطح الأرض يمتص طاقة أكبر من الطاقة المنبعثة .
الليل : لا الإشعاع الشمسي ، صافي الإشعاع عادة ما تكون سلبية ، مما يدل على أن سطح الأرض من خلال موجات طويلة من الإشعاع في الغلاف الجوي من الإفراج عن الطاقة .
القيم المتطرفة : صافي الإشعاع قد تتجاوز نطاق نموذجي بسبب ارتفاع أو انخفاض سطح البياض في بيئات خاصة مثل الهضبة المتجمدة و الصحراء ، ولكن أجهزة الاستشعار ضمان سلامة البيانات من خلال دقة عالية للكشف عن عمود الحرارة متعدد الطبقات طلاء النظام البصري .
تأثير تصميم أجهزة الاستشعار على نطاق البيانات
نوع الكاشف : مزدوجة القناة عمود الحرارة الكاشف يمكن قياس الموجات القصيرة والطويلة موجة الإشعاع ، على التوالي ، تغطي كامل نطاق الطيف ( 0.3 ~ 50 ميكرون أو أكثر ) ، وتجنب التقليدية قناة واحدة الاستشعار الطيفية البتر الخطأ .
التعويض درجة الحرارة : المدمج في أجهزة استشعار درجة الحرارة ( مثل البلاتين المقاومة ) في الوقت الحقيقي رصد درجة حرارة الكاشف ، من خلال برامج خوارزمية تصحيح الانجراف درجة الحرارة على دقة القياس ، لضمان أن في - 40 ℃ إلى + 70 ℃ بيئة عمل مستقرة .
تصميم واقية : نصف كروية فيلم البولي إثيلين أو السيليكون يمكن أن تمنع الرياح والأمطار والغبار تدخل ، والحد من تأثير العوامل البيئية على نطاق البيانات .