Pyrgeometer

Un pyrgeometer est un dispositif qui mesure le spectre infrarouge de rayonnement du atmosphérique qui se prolonge approximativement du µm 4.

Composants de Pyrgeometer

Un pyrgeometer comprend les composants principaux suivants :
Sonde de la thermopile du

A qui est sensible au rayonnement dans une large gamme de 200 nanomètre au µm 100
Dôme ou fenêtre de silicium du

A avec un enduit aveugle solaire de filtre. Il a une transmittance entre le µm 4.5 le µm et 50 qui élimine le rayonnement solaire d'onde courte.
Sonde de température de du

A pour mesurer la température corporelle de l'instrument.
Bouclier du soleil du

A pour réduire au minimum le chauffage de l'instrument dû au rayonnement solaire.

Mesure de rayonnement de haut en bas de longue vague

L'atmosphère et le pyrgeometer (en effet la surface terrestre) échangent le rayonnement de la longue vague IR. Ceci a comme conséquence un équilibre net de rayonnement selon :

$\ E_ {filet} = {\ - d'E_ {dedans} \ E_ {dehors}}$

Là où :
$E_ {filet}$ - rayonnement net au
de surface de sonde $E_ {dedans}$ - rayonnement grandes ondes reçu du
de l'atmosphère $S$ - Rayonnement grandes ondes émis par le
de surface terrestre

La thermopile du des pyrgeometer détecte l'équilibre net de rayonnement entre le flux entrant et sortant de rayonnement de longue vague et le convertit en tension selon l'équation ci-dessous.

$\ E_ {filet} = {\ U_ {} d'emf \ au-dessus de \ S}$

Là où :
$E_ {filet}$ - rayonnement net au
de surface de sonde $U_ {emf}$ -
de tension de rendement de la thermopile $S$ - facteur de sensibilité/calibrage du
d'instrument

La valeur pour $S$ est déterminée pendant le calibrage de l'instrument. Le calibrage est effectué à l'usine de production avec un instrument de référence décelable à un centre régional de calibrage.

Pour dériver le flux de haut en bas de longue vague d'absolu, la température du pyrgeometer doit être tenue compte. Elle est mesurée using une sonde de température à l'intérieur de l'instrument, près des jonctions froides de la thermopile . Le pyrgeometer est considéré comme rapprocher un corps noir . En raison de ceci il émet le rayonnement de longue vague selon :

$\ E_ {dehors} = {\ * de sigma \ T^4}$
Là où :
$E_ {dehors}$ - rayonnement grandes ondes émis par le
de surface terrestre $\ sigma$ -
de Stefan-Boltzmann $T$ - Température absolue du
de détecteur de pyrgeometer

Des calculs au-dessus de la longue vague entrante le rayonnement peut être dérivé. Ceci est habituellement fait en réarrangeant les équations ci-dessus pour rapporter la soi-disant équation de pyrgeometer par Albrecht et Cox.

$\ E_ {dedans} = {\ U_ {} d'emf \ au-dessus de \ S} + {\ * de sigma \ T^4}$

Là où toutes les variables ont la même signification qu'avant.

En conséquence, la tension et la température détectées d'instrument rapportent à toute la longue vague globale le rayonnement de haut en bas.

Utilisation

Pyrgeometers sont fréquemment employés dans la météorologie , études de de la climatologie . Le rayonnement de haut en bas grandes ondes atmosphérique est d'intérêt pour la recherche dans les changements climatiques à long terme.

Les signaux sont généralement détectés using un système d'enregistrement de données, capable de prélever les échantillons de haute résolution dans la gamme de millivolt.

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