|
Madagaskar 2001
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Przedmiot pomiarów meteorologicznych stanowiły: temperatura, wilgotność oraz natężenie promieniowania bezpośredniego, całkowitego oraz bilans promieniowania.
Promieniowanie słoneczne, jak wiadomo, ma zasadnicze znaczenie dla życia na Ziemi, jest głównym źródłem energii dla procesów pogodowych zachodzących w atmosferze. Dlatego badaliśmy wpływ zaćmienia Słońca na warunki klimatyczne. Promieniowanie jest formą przekazywania energii za pośrednictwem fal elektromagnetycznych o różnej długości. Strumień promieniowania dochodzący do górnej granicy atmosfery ziemskiej przypada na zakres 0,29-3,0 mm i nazywany jest promieniowaniem krótkofalowym. Natomiast promieniowanie emitowane przez powierzchnię Ziemi (cząsteczki stałe i płynne) oraz cząsteczki występujące w atmosferze (H2O i CO2) określa się mianem długofalowego (podczerwonego). To promieniowanie przypada na zakres długości fal powyżej 3 mm. Promieniowanie słoneczne dochodzące do powierzchni Ziemi można podzielić na dwie składowe: promieniowanie bezpośrednie oraz rozproszone.
Promieniowanie bezpośrednie dochodzi z tarczy słonecznej do powierzchni odbiorczej. Natężenie promieniowania bezpośredniego dochodzącego do powierzchni Ziemi w danym miejscu zależy od położenia geograficznego miejsca obserwacji, od wysokości Słońca, od stopnia zachmurzenia oraz od właściwości rozpraszających słupa powietrza w obszarze miejsca obserwacji. Do pomiarów natężenia promieniowania bezpośredniego wykorzystuje się pyrheliometr. Urządzenie to mierzy promieniowanie słoneczne padające prostopadle na powierzchnię recepcyjną.
Promieniowanie słoneczne przenikające atmosferę, które dociera do powierzchni Ziemi, ulega redukcji energii poprzez: odbijanie przez chmury, rozpraszanie przez molekuły powietrza, krople wody i inne cząsteczki zawieszone w powietrzu oraz absorpcji przez ozon, parę wodną i CO2 i chmury. Stanowi drugą składową promieniowania - jest to promieniowanie rozproszone. Do pomiarów promieniowania całkowitego, czyli rozproszonego w atmosferze oraz padającego bezpośredniego, wykorzystany został pyranometr.
Ponadto wykonywaliśmy pomiary bilansu promieniowania pyrradiometrem. Jest to przyrząd wykorzystywany do pomiaru natężenia promieniowania sumarycznego (czyli sumy promieniowania długofalowego ziemskiego oraz krótkofalowego słonecznego), słonecznego oraz ziemskiego padającego na płaską, poziomą powierzchnię. Dzięki temu, że rozkłady widmowe promieniowania ziemskiego i słonecznego prawie nie zachodzą na siebie, można je rozpatrywać oddzielnie, czyli można określić bilans promieniowania.
Pomiary pozostałych składowych klimatycznych, czyli temperatury i wilgotności wykonane zostały za pomocą termohigrometru, urządzenia z wbudowanym czujnikiem do pomiaru wilgotności i temperatury, umieszczonym na wysokości 1,5 m. Ponadto temperaturę mierzyliśmy na wysokości 15 cm nad ziemią, nie zacienionym czujnikiem.
Temperatura i wilgotność:
Czujnik temperatury i wilgotności mierzonej na wysokości 1,5 m był
umieszczony w cieniu. Natomiast pomiar temperatury na wysokości 15 cm był
prowadzony w naturalnych warunkach miejsca obserwacji, czyli w dużym nasłonecznieniu.
Stąd wynikają tak znaczne różnice wysokości temperatury. Zarejestrowaliśmy
wyraźny spadek temperatury wraz z początkiem zaćmienia (od 15°C o godzinie
15 do 13,7°C o godzinie 16.30). Niestety po fazie całkowitej temperatura nie
wzrosła, gdyż Słońce znajdowało się już nisko nad horyzontem. Po zachodzie
Słońca temperatura wynosiła 13,5°C, jest to średnia temperatura w ciągu nocy.
W wartościach wilgotności wpływ zaćmienia Słońca jest wyraźniejszy. Zanotowany został znaczny wzrost wilgotności od początku zaćmienia: o godzinie 15 - 96,2% zaś o 15.30 - 99,6%, a o 16 już 99,9% - a to jest wartość wilgotności, którą rejestrowaliśmy w nocy. Natomiast poprzedniego dnia wilgotność osiągnęła próg 99,9% w momencie zachodu Słońca o godzinie 17.
|
|
Promieniowanie całkowite:
Warunki pogodowe nie sprzyjały obserwacji zaćmienia. Zachmurzenie
w ciągu dnia wahało się od 5/8 do 3/8. Przeważały rozbudowane cumulusy. Warunki
pomiarów są uzależnione od stopnia zachmurzenia. Wartość promieniowania całkowitego
zaczęła gwałtownie spadać od początku zaćmienia. Dlatego, że Słońce często
było przesłaniane przez chmury, a ponadto było bardzo nisko, nie został uchwycony
moment całkowitego zaćmienia.
|
|
Promieniowanie bezpośrednie:
Promieniowanie bezpośrednie może być mierzone jedynie przy odkrytej tarczy
słonecznej. Dlatego znaczne zachmurzenie uniemożliwiało ciągłą rejestrację.
Pomiary zostały rozpoczęte późnym rankiem, ponieważ długo utrzymywało się
całkowite zachmurzenie nieba. Dodatkowo napotkaliśmy utrudnienia techniczne.
Pomiar został zakłócony tuż przed fazą całkowitą, gdyż na tarczę słoneczną
nasunęła się chmura.
|
|
Bilans promieniowania:
Wartości ujemne bilansu oznaczają, że wartość energii wypromieniowanej przez
Ziemię jest znacznie wyższa, niż pochodzącej od Słońca. Wyniki ujemne są charakterystyczne
dla nocy. W dniu zaćmienia Ziemia zaczęła szybciej oddawać energię, niż w
dniu poprzednim. Spadek wartości bilansu promieniowania wyraźnie zaznaczył
się w momencie początku zaćmienia.
|
|
I na koniec:
|
|
