Stråling og energi

Målte og avledede (*)størrelser Instrument
Fotosyntetisk aktiv stråling - PAR Kvantesensor
Globalstråling, reflektert stråling og albedo* Pyranometer
Diffus stråling og direkte stråling* Pyranometer m/skjerm
Strålingsbalanse Pyranometer m/filter
Infrarød stråling Pyranometer m/filter
Synlig lys - bølgelengdeområder* Pyranometer m/filter
Ultrafiolett stråling UV-pyranometer
Jordvarmefluks Termosøyle

Mer om instrumenter og målinger:

--------------------------------------------------------------------------------

Fotosyntetisk aktiv stråling - PAR
PAR (Photosyntetic Active Radiation) er antall fotoner som fotosyntesen kan nyttiggjøre seg per sekund per areal. Instrumentet måler innstrålt PAR på en horisontal flate.

Fotosyntesen forutsetter energitilførsel ved at blader, eller andre fotosyntestisk aktive organer hos planten, blir eksponert for solstråling. Lys i bølgelengdeområdet opp til 700 nm er aktiv i fotosyntesen, dette tilsvarer 40-50% av energien i hele spekteret. Det er antall fotoner med bølgelengde under 700 nm som avgjør energitilførselen, ikke fotonenes samlede energiinnhold.

PAR
PAR Photo:

Måleinstrument for PAR: Kvantesensor

Instrument: LI-COR Quantum sensor
Anskaffet: 1978
Måleprinsipp: Fotoelektrisk silikondetektor.
Instrumentusikkerhet: ca 10%
Loggefrekvens: 0,1 Hz
Midlingstid rådata: 60 s
Enhet for rådata: mmol/m2/s (= milliEinstein/m2/s)
Start måleserie: 1978

--------------------------------------------------------------------------------

Globalstråling
Globalstråling er summen av stråling, direkte og diffus fra sola, i bølgelengdeområdet for ultrafiolett lys, synlig lys og infrarødt lys (varmestråling): 295 - 2800 nm. Instrumentet måler strålingen som faller inn på en horisontal flate.

Global
Global Photo:

Måleinstrument for globalstråling: Pyranometer

Instrument: Eppley Precision Pyranometer
Anskaffet: 1978
Måleprinsipp: Termosøyle
Instrumentusikkerhet: ca 10%
Loggefrekvens: 0,1Hz
Midlingstid rådata: 60 s
Enhet for rådata: W/m2
Start måleserie: 1972

--------------------------------------------------------------------------------

Reflektert stråling
Reflektert stråling er den delen av globalstrålingen som reflekteres fra bakken.. Instrumentet er montert i 2 m høyde med sensoren mot bakken (gressplen).

Ref global
Ref global Photo:

Måleinstrument for reflektert globalstråling: Pyranometer

Instrument: Eppley Precision Pyranometer
Anskaffet: 1978
Måleprinsipp: Termosøyle
Instrumentusikkerhet: ca 10%
Loggefrekvens: 0,1 Hz
Midlingstid rådata: 60 s
Enhet for rådata: W/m2
Start måleserie: 1972

--------------------------------------------------------------------------------

Albedo er forholdet mellom reflektert stråling og innfallende globalstråling:
Albedo* = Reflektert stråling / Globalstråling

--------------------------------------------------------------------------------

Diffus stråling
Globalstråling består av en del direkte fra sola og en diffus del som er spredt solstråling. Et pyranometer som er skjermet for direkte solstrålimg måler den diffuse strålingen i bølgelengdeområdet 295 - 2800 nm.

Diffus
Diffus Photo:

Måleinstrument for diffus stråling: Pyranometer

Instrument: Eppley Precision Pyranometer m. solskjerm
Anskaffet: 1978
Måleprinsipp: Termosøyle
Instrumentusikkerhet: ca 10%
Loggefrekvens: 0,1 Hz
Midlingstid rådata: 60 s
Enhet for rådata: W/m2
Start måleserie: 1972

Den direkte strålingen beregnes som:
Direkte stråling = Globalstråling - Diffus stråling

--------------------------------------------------------------------------------

Ultrafiolett stråling - UV
UV (Ultra Violet) er stråling i bølgelengdeområdet 100-400 nm. Instrumentet registrerer stråling i området 295 - 385 nm. Instrumentet måler strålingen som faller inn på en horisontal flate.

Illustrasjonen nedenfor viser plasseringen av UV-stråling i det elektromagnetiske spektrum. Figuren viser også inndelingen i såkalt UV-C, UV-B og UV-A. Stråling med kortere bølgelengde enn ca 290 nm når ikke ned til jordoverflaten. Energifordelingen mellom UVB og UVA er ca 1:20.

UV
UV Photo:

Måleinstrument for UV: Pyranometer

UVskala
UVskala Photo:

Instrument: Eppley TUVR
Anskaffet: 1978
Måleprinsipp: Fotoelektrisk celle m. filter og kvartsdiffusor
Instrumentusikkerhet: ca 10% + temperaturavhengighet
Temperaturavhengighet: ±0.3% / °C i intervallet -40 to +40°C.
Loggefrekvens: 0,1 Hz
Midlingstid rådata: 60 s
Enhet for rådata: W/m2
Start måleserie: 1978
Typiske måleverdier på Ås:

Klar sommerdag maks 50 W/m2/. (xxx MJ/m^2/døgn)

Klar vinterdag maks: 5 W/m2/. (xxx MJ/m^2/døgn)

--------------------------------------------------------------------------------

Lys med gult sperrefilter (GG14)
Filteret sperrer for lys med bølgelengder i den blå delen av spekteret og kortere. Instrumentet måler lys fra 495 til 2800 nm på horisontal flate.

Gult
Gult Photo:

Pyranometer med gult sperrefilter.

Instrument: Eppley Precision Pyranometer m. GG14-filter
Anskaffet: 1978
Måleprinsipp: Termosøyle
Instrumentusikkerhet: ca 10%
Loggefrekvens: 0,1 Hz
Midlingstid rådata: 60 s
Enhet for rådata: W/m2
Start måleserie: 1972

--------------------------------------------------------------------------------

Lys med rødt sperrefilter (RG2)
Filteret sperrer for lys med bølgelengder i den gule delen av spekteret og kortere. Instrumentet måler lys fra 630 til 2800 nm på horisontal flate.

Rdt
Rdt Photo:

Pyranometer med rødt sperrefilter.

Instrument: Eppley Precision Pyranometer m. RG2-filter
Anskaffet: 1978
Måleprinsipp: Termosøyle
Instrumentusikkerhet: ca 10%
Loggefrekvens: 0,1 Hz
Midlingstid rådata: 60 s
Enhet for rådata: W/m2
Start måleserie: 1972

--------------------------------------------------------------------------------

Lys med infrarødt sperrefilter (RG8)
Infrarød stråling, ofte kalt varmestråling, er lys i bølgelengdeområdet over ca 700 nm. Filteret sperrer for lys med bølgelengder i den synlige delen av spekteret og kortere. Instrumentet måler lys fra 695 til 2800 nm på horisontal flate.

Pyranometeret brukt til måling av infrarød stråling har sensoren montert under en silikonkuppel med et interferensdekke på innsiden.

IR
IR Photo:

Pyranometer med infrarødt sperrefilter.

Instrument: Eppley Precision Pyranometer m. RG8-filter
Anskaffet: 1978
Måleprinsipp: Termosøyle
Instrumentusikkerhet: ca 10%

Loggefrekvens:0,1 Hz
Midlingstid rådata: 60 s
Enhet for rådata: W/m^2
Start måleserie: 1972

--------------------------------------------------------------------------------

Synlig lys
Synlig lys ligger i bølgelengdeområdet 400 til 700 nm. Ved hjelp av flere pyranometre med filter registreres andelen innstrålt energi i forskjellige bølgelengdeområder.

Lys i det blå bølgelengdeområdet, 385 - 495 nm, beregnes som:
Andel blått lys = (Globalstråling -UV-stråling - Lys med gult sperrefilter) / Globalstråling

Lys i det gule og grønne bølgelengdeområdet, 495 - 630 nm, beregnes som:
Andel gult og grønt lys = (Lys med gult sperrefilter - Lys med rødt sperrefilter) / Globalstråling

Lys i det røde bølgelengdeorådet, 630 - 695 nm, beregnes som:
Andel rødt lys = (Lys med rødt sperrefilter - Lys med infrarødt sperrefilter) / Globalstråling

--------------------------------------------------------------------------------

Strålingsbalansen
Strålingen fra sola som når jordoverflaten blir delvis absorbert, delvis reflektert. Samtidig mister jordoverflaten strålingsenergi i form av terrestrisk stråling. Nettoen av disse energistrømmene kalles strålingsbalanse. Når strålingsbalansen er positiv, mottar jordoverflaten netto strålingsenergi, når den er negativ avgir jordoverflaten netto strålingsenergi. Instrumentet måler differansen mellom stråling som faller normalt ned på en flate og stråling fra bakken på den samme flaten i bølgelengdeområdet 295 nm - 60000 nm. Det er plassert i 2 m høyde over gressplen.

Balanse
Balanse Photo:

Måleinstrument for strålingsbalanse: Kombinert pyranometer og pyrgeometer.

Instrument: Q-7 Net Radiometer fra Campbell Scientific
Anskaffet: 1998
Måleprinsipp: Termosøyle
Instrumentusikkerhet: ca 6%
Loggefrekvens: 0,1 Hz
Midlingstid rådata: 60 s
Enhet for rådata: W/m2
Start måleserie: 1972

--------------------------------------------------------------------------------

Jordvarmefluks
Jordvarmefluks er den vertikale energistrømmen i jorda like under jordoverflaten. Når jordvarmefluksen er positiv har varmestrømmen retning oppover, og når jordvarmefluksen er negativ har varmestrømmen retning nedover.

Flux
Flux Photo:

Termokopling for målingen av jordvarmefluks.

Spesifikasjoner:
Instrument: Eko Instruments Trading Co. Modell CN-81
Anskaffet: 1978
Måleprinsipp: Termosøyle
Instrumentusikkerhet: ca xxx%
Loggefrekvens: 0,1 Hz
Midlingstid rådata: 60 s
Enhet for rådata: W/m2
Start måleserie: 1972

Published 24. juni 2014 - 13:43 - Updated 23. mai 2017 - 19:47