Campbell – Stokesův rekordér - Campbell–Stokes recorder

Rekordér Campbell – Stokes používaný v a tropická oblast.
Rekordér Campbell – Stokes přizpůsobený pro použití v polární oblasti (Pravá koule směřuje na jih)

The Campbell – Stokesův rekordér (někdy nazývané a Stokesova koule) je typ sluneční rekordér. To bylo vynalezeno John Francis Campbell v roce 1853 a upraven v roce 1879 sirem George Gabriel Stokes. Původní design Campbella sestával ze sklenice koule zasazen do dřevěné misky se sluncem, které na misce pálilo stopy. Stokesovým vylepšením bylo, aby bylo pouzdro vyrobeno z kovu a aby byl za koulí umístěn držák karty.

Jednotka je určena k záznamu hodiny jasného slunce který vypálí otvor skrz kartu.

Záznamník slunečního svitu Campbell – Stokes

Tato základní jednotka se dodnes používá s velmi malými změnami. Je široce používán mimo EU Spojené státy (dále jen Marvinův sluneční rekordér je obecně nástrojem, který používá Americká národní meteorologická služba ).

Technologie

Křišťálová koule má obvykle průměr 10 cm (4 palce) a je navržena tak, aby zaostřovala paprsky ze slunce na kartu namontovanou vzadu a je umístěna na stojanu. Karta je držena na místě drážkami, z nichž jsou tři překrývající se sady, aby byla zajištěna nadmořská výška slunce během různých ročních období. Záznam každého dne jde na jednu kartu. V Severní polokoule zimní karty se používají od 15. října do 29. února, rovnodennost karty od 1. března do 11. dubna a 3. září do 14. října. Letní karty se proto používají od 12. dubna do 2. září. Každá karta je označena jako hodina, přičemž ve středu je místní poledne a čte se v desetinách.

V Severní polokoule, jednotka je umístěna na stojanu na jih, aby bylo možné zaznamenat maximální množství slunce. Je důležité umístit jednotku na místo, kde nebude slunce blokováno budovami, stromy nebo stožáry.

Úprava standardní jednotky pro polární oblasti je přidání druhé, na sever orientované koule a karty, které zaznamenává sluneční světlo během léta, kdy zůstává na obloze po dobu 24 hodin.

Výhody

Hlavní výhodou tohoto typu rekordéru je jeho jednoduchost a snadné použití. Nejsou zde žádné pohyblivé části, a proto vyžaduje jen velmi malou údržbu. Jednotku lze použít kdekoli na světě s malou nebo žádnou úpravou designu. Elektricky ovládané pyranometry může dělat stejnou práci, ale rekordér Campbell – Stokes využívá solární energii.

Nevýhody

Když je slunce nízko na obloze, nemusí mít dostatek síly na správné spálení karty, a může tedy měřit pouze množství jasného slunečního svitu na rozdíl od viditelného. K tomu často dochází za úsvitu a soumraku. Déšť může způsobit roztržení karty při jejím vyjímání, což ztěžuje její čtení. V oblastech vysokých mráz a během období mrazivý déšť koule může být obtížně čistitelná a nemusí být odstraněna, dokud znovu nesvítí slunce. Je také citlivý na vnější povětrnostní faktory, jako je prach, špína nebo trus sušených ptáků, které se hromadí na skleněné kouli, což vyžaduje častou kontrolu a čištění.

Jediným největším problémem je čtení karet. Ve dnech, kdy je slunce střídavě zakryté a vystaveno oblakům, může být množství spálení na kartě stejné po dobu 30 sekund jako po dobu 5 minut. Čtení karty se tedy může u jednotlivých pozorovatelů lišit. Srovnání s automatickými přístroji na německých stanicích odhalilo, že v létě mohou rozdíly mezi dvěma měřicími systémy dosáhnout až 4 h denně. Průměrný rozdíl byl -0,23 h, tj. Měření zapisovače Campbell-Stokes jsou větší než automatická.[1]

Náklady na nástroje činí 500–2 000 USD.

Reference

  1. ^ Hannak, L., Friedrich, K., Imbery, F. a Kaspar, F .: Porovnání ručních a automatických denních měření doby trvání slunečního svitu na německých klimatických referenčních stanicích, Adv. Sci. Res., 16, 175–183, https://doi.org/10.5194/asr-16-175-2019, 2019.

Další čtení

  • Department of Transport - Meteorological Branch (Canada) - Sunshine Recorders - Manual 81, Second Edition, 1966.

externí odkazy