Günəş radiasiyasını ölçmək üçün aktinometr və pirakometr adlanan cihazlardan istifadə edilir. Günəş radiasiyası kiçik kalorilərlə göstərilir. Günəşin şüa enerjisini xarakterizə edən kəmiyyətə radiasiyanın intensivliyi deyilir. Bir dəqiqədə günəş şüalarının şaquli yerləşən bir sm2 səthə verdiyi enerjinin miqdarına günəş radiasiyasının intensivliyi deyilir.
Aktinometrik cihazlar və ölçmə metodları.
Meteorologiya stansiyalarında istifadə olunan aktinometrik cihazlarda həssas element kimi termoelementdən istifadə olunur ki, bunun sayəsində də günəşin istilik enerjisi elektrik enerjisinə çevrilir. Termoelektrik effekti iki müxtəlif cinsli keçiricinin birləşən hissəsinin qapalı zəncirdə qızması nəticəsində elektrik cərəyanının və ya termoelektrik hərəkət qüvvəsinin (EHQ) əmələ gəlməsi ilə tamamlanır. Belə iki müxtəlifcinsli keçiricilərdən ibarət elementə termocüt deyilir. Bu prinsip bütün aktinometrik cihazlarının əsasını təşkil edir.
Etibarlı nəticələrin alınması üçün istənilən aktinometrdə şüa enerjisinin elektrik enerjisinə keçməsi nəticəsində alınan siqnalın qeyd edilməsi üçün məsələn qalvanometr adlanan cihazdan istifadə olunur. Amma bir termocütdən əmələ gələn EHQ çox az olduğundan, aktinometrin çıxışında ardıcıl birləşdirilmiş bir neçə termocütdən istifadə olunur ki, bunlar da birlikdə termobatareya əmələ gətirirlər. Bu halda, şüa enerjisi qəbuledicisində EHQ n-dəfə artır, harada ki n-batareyadakı termocütlərin sayıdır. Termobatareyaları şüa enerjinin qəbuledicisi kimi quraşdıranda onun tək lehmlərini elə yerləşdirirlər ki, onlar eyni temperatura malik olsunlar və radiasiya altında olan cüt lehimlərin temperaturundan fərqlənsinlər. Yenə də, termobatareya ilə gücləndirilmiş EHQ kiçikdir və onu qeydə almaq üçün yüksək həssaslığa malik 10-6 bölgülü və daxili müqaviməti 40-80 Om olan qalvanometrlərdən istifadə olunur. Bu şərtləri oxlu aktinometrik qalvanometr olan QSA-1 ödəyir.
Aktinometr birbaşa günəş radiasiyasının ölçülməsi üçün nəzərdə tutulub və yoxlayıcı cihaz kimi istifadə oluna bilər.
Radiasiyanın qəbuledicisi kimi qalınlığı 20 mkm, diametri 11 mm olan nazik gümüş lövhədən istifadə olunur.
Diskin xarici səthinə (günəşə tərəf olan hissəyə) xüsusi lak çəkilmişdir. Daxili hissəyə isə kağızın üstündən termobatareyanın 36 tək lehimi bərkidilmişdir. Daxili cüt lehimlər isə müqayisəli mis halqaya birləşdirilmişdir. Mis halqalı termobatareya uzunluğu 119 mm olan mis borucuğa 7 yerləşdirilmişdir
Bu borucuğun xarici ucunda qəbuledici dəlik rolunu oynayan 20 mm-lik üzük var. Borucuğun daxilində bir sıra azalan diametrli üzüklər var ki onların da ən kiçiyi termobatareyanın yanında olur və diametri 10 mmdir. Burada, 12 naqilləri sıxaclardan keçərək termobatareyadan qalvanometrə birləşir. Aktinometrin korpusu 10 dayağı və üstünə şimala tərəf yönəltmək üçün ox olan 11 oturacağına bərkidilmişdir. 8 oxu 9 coğrafi enliklər şkalasının köməyi ilə yerin oxuna uyğun qurulur. Aktinometrlə müşahidə apararkən onu elə tənzimləmək lazımdır ki, termobatareya günəşə istiqamətlənsin. Ona görə də qurğunun 1 qapağı çıxarılır və çıxış dəliyi günəşə doğru istiqamətləndirilir.
Bu zaman 3 və 6 vintləri ilə manipulyasiya vasitəsi ilə borucuğun elə vəziyyətinə nail olunur ki, 5 ekranında konsentrik kölgə alınsın. Günəş şüası isə “günəş dovşanı“ şəklində 13 dəliyi ilə üzüyün çərçivəsindən keçib, ekranda çəkilmiş qara nöqtənin üzərinə düşməlidir. Bu halda qurğunun həssas hissəsi olan termobatareya perpendikulyar olaraq günəş şüalarına yönəlmiş olur.
Qalvanometrin günəşdən gələn istilik enerjisini elektrik enerjisinə çevirməsi
Qalvanometrin göstərişinə əsasən (çevirmə əmsalı vasitəsi ilə) 1 dəq. ərzində günəş şüalarına şaquli olan hər 1 sm2 səthə düşən radiasiyanın miqdarı kiçik kalorilərlə göstərilir. Müşahidə zamanı, cihazı azimut üzrə elə qoymalıdır ki, göstəricisi cənuba və ya göstəriciləri qərbə doğru baxsın.
Sektor elə qurulmalıdır ki, saat əqrəbi məhəllin en dairəsinə tuş gəlsin. Bundan sonra aktinometrin borusu qapaqla örtülərək günəşə doğru yönəldilir. Bu zaman kölgə halqadan halqaya düşünəcəkdir ki, bunun diametri halqadan böyükdür. Halqada həmin kölgənin ətrafında işıqlanmış haşiyə olacaqdır.
Aktinometri quruduqdan sonra, əvvəlcədən hazırlanmış qalvanometr işə salınır və boru bağlı ikən onun əqrəbinin 0 göstəricisi yazılır.
Günün altında, borunun qapağı açıldıqdan 15 san. Sonra, qalvanometrdən birinci hesablama götürülür, bundan 10 san. sonra 2-ci və 10 san. sonra isə 3-cü hesablama götürülür.
Hesablamalar 0,1 dəqiqliklə yazılmalıdır. Müşahidələrdən sonra aktinometrin borusu örtülür və bundan 15 san. sonra yenə də qalvanometrin əqrəbinin 0 vəziyyəti yazılır. Bununla müşahidənin bir hissəsi bitmiş olur.
Savinov-Yanişevski piranometri
Günəşdən gələn düz və səpələnmiş radiasiyanı ölçmək üçün piranometrdən istifadə edilir. Bu cihazın qəbuledici hissəsi termobatareya (termonil) olub, bunun uclarına manqanin və kanotantana lehimlənmişdir.
Termobatareya xaricdən şahmat şəklində qara və ətrəngi boyanmışdır. Cihazı küləkdən qorumaq məqsədi ilə onun üstü şüşə qapaqla örtülür. Şüşə qapaq qısa dalğalı radiasiyanı əks etdirir, uzun dalğalıları isə udur. Günəş şüaları termobatareyaya düşən zaman müəyyən maneələrə rast gələrək temperatur fərqi əmələ gəlir, bu da cihaza birləşmiş qalvanometrdə termoelektrik cərəyan şiddətinin ölçüsünü göstərir.
Ölçülmüş radiasiyanın gərginliyi qalvanometrin bölgüsünə düz mütənasibdir. Müşahidə zamanı piranometr stansiyanın meydançasında xüsusi dayaq üzərində qurulur. Müşahidəyə 10-15 dəq. Qalmış cihazı meydançaya çıxarırlar ki, oranın havasını alsın. Müşahidədən qabaq qalvanometr əqrəbinin 0 vəziyyətini müəyyənləşdirmək məqsədi ilə cihaz örtülür. Qalvanometrin əqrəbinin 0 vəziyyəti müəyyənləşdikdən sonra, cihazın örtüyü götürülür və xüsusi ekran vasitəsi ilə cihaza kölgə salınır. Beləliklə, 40-45 san. ərzində cihazın qəbuledicisinə kölgə salmaqla, qalvanometrdən 3 hesab götürülür.
Bundan sonra ekran götürülür və 10 san. Keçəndən sonra kölgəsiz vəziyyətdə qalvanometrdən yenə 3 hesab götürülür, bu qayda ilə düz və səpələnmiş radiasiya hesablanır. Bu əməliyyatı aparandan sonra, təzədən cihazın qəbuledicisini ekran ilə kölgələndirir və yenidən 3 hesab götürülür, bu da səpələnmiş radiasiyadır. Bundan sonra cihazın qəbuledici hissəsi örtülür və qalvanometr əqrəbinin 0-dakı vəziyyəti ikinci dəfə ölçülür. Müşahidənin başlanmasında və qurtarmasında qalvanometrin əqrəbinin 0-dakı göstəricilərindən orta ədəd alınır.
Bu qayda ilə iki seriya müşahidənin hesablanması vasitəsi ilə səpələnmiş radiasiya tapılır.
Səyyar albedometr
Poliqon və xüsusi tədqiqatlar vaxtı piranometrin bir neçə dəfə bir yerdən başqa yerə aparılması tez-tez rast gəlinən haldır. Belə hallarda qurğunun üfüqiləşdirilməsinə çox ehtiyac var. Səyyar albedometr isə qurğunun qəbuledici lövhəsini avtomatik üfüqi vəziyyətə gətirdiyi üçün bu itkiləri minimuma endirir.
Albedometrin başlığı piranometrin başlığı ilə eynidir, amma o, kardan asqısına-yəni qurğunun qəbuledici lövhəsini avtomatik olaraq üfüqi vəziyyətə gətirən qurğuya bağlanmışdır. Kardan asqısı iki metallik halqadan 1 və 2 ibarətdir. Daxili halqa olan 1 yarımoxlar 5,6 vasitəsi ilə daxili halqanın 2 içində sərbəst fırlanır. Öz növbəsində piranometrin başlığının 8 birləşdirildiyi kənar borucuq 7 , 5 və 6 yarımoxlarına 900 nisbətdə yerləşdirilmiş 3 və 4 yarımoxları vasitəsi ilə sərbəst hərəkət edir. Bununla da albedometr ikiqat fırlanma sərbəstliyinə malik olur. Bu da onun ağırlıq qüvvəsinin təsiri altında avtomatik üfüqiləşməsinə səbəb olur. Albedometrin başlığı 8 novlar vasitəsi ilə halqanın 1 daxilində hərəkət edə bilən borucuğa 7 bağlanmışdır. Borucuğun daxilində qəbuledici lövhənin üfüqiliyini etibarlı şəkildə təmin edən silindrik yük yerləşir. Səyyar albedometrlə müşahidə piranometrdə olduğu kimi aparılır.
Yanişevskinin termoelektrik balans ölçəni.
Balans ölçən işlək səthin üzərinə ümumi radiasiya şəklində düşən və səthin özünün şüalandırdığı radiasiya arasında fərqi ölçmək üçün olan cihazdır. Yuxarıda göstərilən aktinometrik cihazlardan fərqli olaraq balans ölçənin iki qəbuledici səthi var. Onlardan biri atmosferə doğru istiqamətlənib və atmosfer radiasiyası Ea ilə ümumi radiasiyanı Q qəbul edir. İşləyən səthə yönələn qəbuledici isə əks olunan qısadalğalı radiasiyanı Rq, yer səthinin şüalanmasını Ey və atmosferdən və ətrafdakı əşyalardan əks olunan radiasiyanın bir qismini qəbul edir. Bununla da radiasiya balansını B aşağıdakı düsturla təyin edirlər.
B = (Q+Ea) – (Ey – Rq)
Balans ölçən içində, günəş radiasiyası qəbuledicisi yerləşdirilmiş 48×48 mm ölçüdə kvadrat kəsiyi olan, yumru lövhədən ibarətdir.
Qəbuledici səth kimi qurğunun aşağı və yuxarı qəbuledicisinin üzərini örtən iki eyni nazik mis lövhədən ibarətdir. Bu lövhələrin üzəri udma qabiliyyəti
mütləq qara cismin udma qabiliyyətinə yaxın olan xüsusi qara lakla örtülmüşdür. Lövhələrin daxili hissəsinə 10 termoelektrik batareya bərkidilib
ki, onların da hər biri mis naqil 3 və onun üzərini örtən konstantandan hazırlanmış metal qurşaqdan 4 ibarətdir. Hər bir sarğı yarıya qədər gümüşlə örtülmüşdür. Gümüşün bitdiyi yer termo lehim əmələ gətirir. Hər bir naqildə 50 sarğı vardır. Bununla da qurğuda 500 termolehim vardır. Batareyaların cüt lehimləri bir, tək lehimləri isə digər lövhənin istilik təsirinə məruz qalır. Lövhələrin temperaturu gələn və gedən radiasiya sellərinin fərqinə proporsionaldır. Qurğunu birbaşa radiasiyadan qorumaq üçün borucuğa 7 şarnir 6 vasitəsi ilə birləşmiş ekrandan 5 istifadə olunur. İşləmədikdə qurğu qoruyucu örtüklə 8 örtülür. Qurğunun göstəriciləri küləyin sürətindən kifayət qədər asılı olur, belə ki, qəbuledici küləkdən mühafizə olunmamışdır. Ona görə də bilavasitə
qalvanometrdən 0.5-1.0 m uzaqlıqda dirək basdırılır ki, onun da ucunda küləyin sürətini ölçən cihaz (anemometr) yerləşdirilir. Onun göstəricilərinə əsasən nəticələrə müvafiq əlavələr olunur.
Pirkeometr
Bu cihaz ilə axşam və gücə ərzində torpaq səthində əks olunan uzundalğalı radiasiya ölçülür. Cihazın qəbuledici hissəsi qırmızı mis zolaqlardan ibarətdir. Zolaqların bir tərəfi qaralanmış, o biri tərəfi isə nikkellənmişdir. Zolaq bir səthdə yerləşərək, bir-biri ilə növbələşir. Zolağın aşağı səthinə xüsusi qələvi kağız yapışdırılır ki, bu da termobatareya ilə əlaqələnir.
Yapışdırılmış xüsusi kağız izolyasiya rolunu oynayır. Batareya ardıcıl surətdə yerləşdirilmiş manqanın və kanstantana zolaqlarından təşkil olunmuşdur. Cihazın ortasına termometr qoyulur.
Qaralanmış zolaqlar, parıldayanlara nisbətən şüaları həm tez udmaq və həm də tez əks etdirmək qabiliyyətinə malikdir. Buna görə də qara zolaqlar şüanı əks etdirən zaman, parlaq zolaqlara nisbətən temperaturu aşağı olur, şüanı udan zaman isə bunlar tez isinir.
Müşahidə zamanı yuxarıda qeyd etdiyimiz hər iki vəziyyətdə, cihaza birləşən qalvanometr, qara və parlaq zolaqların cərəyan şiddətinin münasib temperatur fərqi ilə göstərir. Fəaliyyətdə olan səthin radiasiya balansı balansometr ilə ölçülür.
Yuxarıda adlarını çəkdiyimiz cihazlar, nisbi sayıldığı üçün qalvanometrin göstərdiyi bölgüləri kal/sm2 dəq. Ilə ifadə etmək məqsədi ilə xüsusi əmsaldan istifadə etmək lazımdır, bunu mütləq vahidlə ölçən pirkeliometr cihazından götürmək olar.
Qütb modelli universal helioqraf
Cihazın əsas hissəsi günəş şüalarını öz fokusunda toplayan ağır kürədən ibarətdir. Günəş göy qübbəsində hansı vəziyyətdə olursa olsun, kürənin fokusu holioqrafdakı metal fincanın içəri səthində olan novcuğa salınmış kağız lentdə olur.
Cihazın hissəsi iki şaquli dayaq üzərində qoyulmuş ox ətrafında fırlana bilir. Yuxarı hissə fincanı olan qövsdən və dayaqlı şüşə kürədən ibarətdir. Cihazın üfüqi ox ətrafında fırlanan hissəsinə, üzərində en dairəsinin şkalası olan sentor bərkidilmişdir. Cihazı müəyyən en dairəsində qoymaq üçün onun yuxarı hissəsi elə döndərilməlidir ki, dayaqda olan hərəkətsiz göstərici en dairələri şkalasında istənilən bölgünün qarşısında dursun. Bu vəziyyət vint vasitəsi ilə bərkidilir.
Fincanlı qövs maili oxun yanında fırlanır və iki müxtəlif vəziyyətdə bərkidilə bilir. Gün ərzində fincanı ardıcıl olaraq onun üçün mümkün olan iki vəziyyətin birində – gün batanda şərqə tərəf, saat 13 müşahidəsində qərbə tərəf qoyulur.
Gün ərzində günəşin parıltısı müddəti, fincanın vəziyyəti dəyişdikdən sonra ardıcıl surətdə oraya qoyulan iki lentdə yayılır. Lent elə qoyulur ki, onun ortasında olan 1 at bölgüsü fincanın mərkəzi xətti ilə tuş gəlsin.
Müxtəlif fəsillərdə düz və əyri lentlərdən istifadə edilir. Günəş radiasiyasının mühüm ünsürlərindən biri günəşli saatların miqdarıdır.
Respublikamızın pambıqçılıq rayonları subtropik zonasında yerləşdiyinə görə günəşdən küllü miqdarda işıq və istilik enerjisi alır. Ərazidə günəşli günlərin illik miqdarı 2200-2700 saat arasında dəyişir. Bu rəqəm dağlara qalxdıqca get-gedə azalmağa başlayır. Pambıqçılıq rayonları arasında günəşdən aldığı işıq və istiliyin miqdarına görə birinci yeri Naxçıvan MR-nın Araz boyu düzənliyi (2700 saat), ikinci yeri Gəncə-Qazax zonası ilə Kür-Araz ovalığı tutur (2400-2500 saat).
İllik günəşli saatların çox hissəsi (35-40 %) respublikanın yay fəslinə düşür, Böyük və Kiçik Qafqaz dağlarına doğru buludluğun artması ilə əlaqədar olaraq günəşli saatların illik miqdarı da azalır.
Günəşli saatların illik girişində maksimum iyul-avqust, minimum isə əksərən dekabrda müşahidə edilir.
Meteoroloji Məlumatlar 