Untersuchungen an Sternpyranometern

Zusammenfassung Entwicklung, Aufbau und Funktionsweise der in Österreich verwendeten Sternpyranometer werden besprochen. Die drei gebräuchlichen Modelle werden eine strengen experimentellen Prüfung unterzogen. Augenmerk wird auf die Erfüllung bestimmter Forderungen für ein einwandfreies Funktionieren der Geräte gelenkt.Es wird gezeigt, daß die kurzwelligen Strahlungsströme in der Atmosphäre im Spektralbereich zwischen 0,3 und 3 nahezu unabhängig von der Wellenlänge und unter Erfüllung des Cosinus-Gesetzes bis zu Einfallswinkeln von 75° einwandfrei und bei Winkeln größer als 75° besser als bei anderen Pyranometern erfaßt werden. Einwirkungen der Temperatur auf die Anzeige können durch entsprechende Wahl der Kombination Geber/Leitung/Pyranometer ausgeschaltet werden. Lage des Gerätes, langwellige Temperaturstrahlungsströme und Witterungseinflüsse üben keinen Einfluß auf die Anzeige aus. Die Einstelldauer beträgt 20 Sekunden. Der Nullpunkt stellt sich ohne Depression nach Abschattung exakt ein. Die Stromausbeute ist der Bestrahlungsintensität streng proportional. Die einzelnen Geräte sind untereinander gut vergleichbar.Die Ausführungen zeigen, daß die Genauigkeit der Anzeige der hier beschriebenen Sternpyranometer den Anforderungen entspricht und daß die Instrumente sowohl bei Momentanmessungen der Globalstrahlung, der Himmelsstrahlung und der Albedo als auch bei Dauerregistrierungen einwandfreie Ergebnisse erwarten lassen.

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Summary Development, construction, and operation of star pyranometers used in Austria are discussed. The three usual models have been tested by rigorous experiments as to whether certain requirements for a correct functioning are fulfilled. It is shown that the short-wave radiation of the atmosphere in the spectral range between 0,3 and 3 is nearly independent on the wavelength and that it can be measured, in accordance with the cosine law, precisely up to angles of incidence of 75° and better than by other pyranometers with angles greater than 75°. Temperature influence on the indication of the instrument can be eliminated by choosing the right combination: receiver, circuit, pyranometer. The position of the instrument, long-wave temperature radiation, and weather conditions do not influence the indication. The time of reaction is 20 seconds. After obturation, the pointer returns exactly to zero. There is a strict proportionality between the amount of current and the radiation mtensity. Different instruments are well comparable among each other. The study shows that the accuracy of measurement of the described star pyranometers is sufficiently high and that these instruments offer correct results in case of momentaneous measurements of the global radiation, of the sky radiation, and of the albedo, as well as in case of continous recording.

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Résumé Développement, construction et fonctionnement des pyranomètres stellaires utilisés en Autriche. Contrôle expérimental sévère des trois modèles en usage. Les oxigences concernant un fonctionnement correct des instruments sont étudiées.On montre que les flux de rayonnement à courte longuer d'onde entre 0,3 et 3 de l'atmosphère sont mesurés correctement jusqu'à un angle d'incidence de 75° indépendament de la longueur d'onde et en accord avec la loi du cosinus; pour des angles supérieurs à 75° ils sont mieux mesurés qu'avec des autres pyranomètres. L'effet de température peut être éliminé par un choix convenable de la combinaison récepteur/circuit/pyranomètre. La position de l'instrument, le rayonnement à grande longueur d'onde et les phénomènes météorologiques n'ont pas d'effet sur les mesures. La durée de réaction est de 20 secondes. L'instrument revient exactement au zéro après obturation. Le courant mesuré est rigoureusement proportionnel à l'intensité de rayonnement. Les différents instruments sont aisément comparables entre eux.Ces faits montrent que l'exactitude des pyranomètres stellaires ici décrits répond aux exigences et que ces instruments fournissent d'excellents résultats tant pour la mesure instantanée du rayonnement global, du rayonnement céleste et de l'albédo que pour les enregistrements de longue durée.

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Mit 12 Textabbildungen

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Herrn Dr.Anders K. Ångström zu seinem 70. Geburtstag gewidment.