太阳辐射表(又称日射计或辐射计)是测量太阳辐射能量的仪器,根据测量原理、用途和辐射波段的不同,可分为以下几类:
1. 总辐射表(Pyranometer)
功能:测量水平面上接收的太阳总辐射(包括直射辐射和散射辐射)。
原理:利用热电堆传感器将辐射能转化为电信号。
特点:
覆盖波段通常为0.3–3 μm(可见光到近红外)。
常见于气象站、太阳能电站、环境监测。
分类:
一级表:高精度(符合ISO 9060标准),用于科研。
二级表:普通精度,用于日常监测。
2. 直接辐射表(Pyrheliometer)
功能:测量太阳直射辐射(需对准太阳,排除散射辐射)。
原理:通过窄视场角(约5°)追踪太阳,仅接收直射光。
特点:
常与太阳跟踪器配合使用。
用于太阳能资源评估、大气光学研究。
代表型号:Eppley NIP、Kipp & Zonen CHP1。
3. 散射辐射表(Diffuse Pyranometer)
功能:测量散射辐射(排除直射辐射)。
原理:在总辐射表上加装遮光环或遮光球,遮挡直射太阳光。
应用:分析大气浑浊度、云层对辐射的影响。
4. 净辐射表(Net Radiometer)
功能:测量地表净辐射通量(入射与出射辐射的差值)。
原理:上下两个传感器分别测量向上和向下的辐射(短波+长波)。
应用:生态学、农业气象、能量平衡研究。
5. 紫外辐射表(UV Radiometer)
功能:专门测量紫外波段辐射(UVA、UVB、UVC)。
应用:皮肤健康研究、材料老化测试、臭氧层监测。
6. 分光辐射表(Spectroradiometer)
功能:测量特定波长范围的太阳辐射(如可见光、红外、紫外)。
特点:高光谱分辨率,用于科研、光伏材料测试。
7. 光合有效辐射表(PAR Sensor)
功能:测量光合有效辐射(400–700 nm),即植物可利用的光能。
应用:农业、生态学研究(如植物生长模型)。
8. 长波辐射表(Pyrgeometer)
功能:测量地表或大气发射的长波辐射(4–50 μm)。
原理:通过滤光片隔离短波辐射,仅接收长波(红外)辐射。
应用:地气系统能量交换研究。
校准标准
国际标准:遵循WMO(世界气象组织)和ISO(国际标准化组织)规范。
校准方法:通常以世界辐射基准(WRR)为参考。
主要应用场景
气象观测:气候研究、天气预报。
太阳能产业:评估光伏电站效率、太阳能资源分布。
环境科学:研究温室效应、紫外线强度。
农业:优化作物光照条件。