Meteo am: radiazione solare approfondimento

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antonio 7 settembre 2018
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La radiazione solare e gli strumenti di rilevamento attraverso un approfondimento a cura del servizio meteo dell’aeronautica militare, meteo am

Meteo am

La radiazione è una forma di propagazione di energia nello spazio, sotto forma di onde elettromagnetiche che sono caratterizzate da una lunghezza d’onda e da una frequenza . Esse sono tra loro inversamente proporzionali, nel senso che minore è la lunghezza d’onda e maggiore è la frequenza, dunque l’energia. La radiazione solare non è altro che l’energia emessa dal Sole ed il suo spettro elettromagnetico è confinato tra i 320 nm e i 3500 nm.

 

meteo am

Meteo am, la rete delle Osservazioni Ambientali

La Rete delle Osservazioni Ambientali dell’A.M. è in grado di fornire misure di radiazione solare globale, ovvero di misurare il flusso incidente di radiazione solare diretta più la componente diffusa dall’atmosfera (scattering e riflessione). La potenza della radiazione per unità di superficie viene misurata in W/m2 (Watt su metro quadro). Tale potenza, integrata sul tempo di misura ( giorno, ore, minuti, ..), fornisce la misura cumulata dell’energia solare che raggiunge l’unità di superficie nell’unità di tempo stabilita; tale energia si esprime in Joule su metro quadro (J/m2).

L’attività di misura ebbe inizio nel 1958 in attuazione degli accordi internazionali stipulati dall’A.M. in occasione dell’Anno Geofisico Internazionale del 1957.Da allora fino alla fine degli anni ’80 sono stati in funzione piranografi tipo Fluess-Robitzsch, poi sostituiti da piranometri CM11 Kipp & Zonen, attualmente in uso.

Misurare la radiazione solare, focus sulla strumentazione in uso e sulla gestione della qualità in Aeronautica Militare

meteo amStrumentazione in meteo am

Il piranometro misura la radiazione solare ricevuta dall’angolo solido di 2p steradianti sulla superficie orizzontale terrestre. Tale radiazione comprende sia quella diretta del Sole, che quella diffusa dall’atmosfera, nel range spettrale compreso tra 300 nm e 3000 nm (circa). l sensore è composto da una termopila (200 termocoppie fissate su una superficie ceramica circolare) protetta da due cupole di vetro che evitano la formazione di condensa che ostacolerebbe il passaggio dei raggi solari, forniscono un adeguato isolamento termico dal vento e riducono la sensibilità all’irradiamento termico. La superficie sensibile della termopila è coperta con vernice nera opaca che permette al piranometro di non essere selettivo alle varie lunghezze d’onda. L’energia radiante è assorbita dalla superficie annerita della termopila, creando così una differenza di temperatura tra il centro della termopila (giunto caldo) ed il corpo del piranometro (giunto freddo). La differenza di temperatura genera una differenza di potenziale misurabile in millivolt per l’effetto Seebeck La rete del Servizio Meteorologico A.M. è dotata di piranometri CM11 Kipp & Zonen.

Qualità in meteo am

Le procedure per l’assicurazione della qualità della misura prevedono innanzitutto che lo strumento sia correttamente posizionato, ovvero sia installato su superficie piana e libera da ostacoli che possano fargli ombra o pareti che possano riflettere la luce del sole Inoltre è necessaria una costante manutenzione dello strumento che riguarda la periodica pulizia della cupola di vetro esterna, il cambio dei sali igroscopici, nonché la regolare calibrazione attraverso un piranometro di riferimento.

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