m.ilmateenistus.ee lennuilm.ee keskkonnaagentuur.ee

Mõõtmised maapinnal

Aktinomeetria on meteoroloogia haru, mis uurib päikesekiirguse levikut Maa atmosfääris ja muundumist aluspinnas.

Mõõdetakse erinevate kiirgusliikide vootiheduste ja kiirgusenergia hulki ning uuritakse kiirugslevi mitmesugustes keskkondades (atmosfäär, taimestik, veekogud jt), sh uuritakse kiirguse hajumise ja neeldumise seaduspärasusi.

Eestis on suhteliselt pikk päikesekiirguse mõõtmise traditsioon. Esimeste lühiajaliste päikesekiirguse mõõtmistega alustati Tartus möödunud sajandi algul, episoodilisi mõõtmisi tehti ka 1930-ndail. Pidevate tähtajaliste kiirgusandmete registreerimise alguseks võib lugeda 20. sajandi keskpaika, mil mõõtmisi hakati teostama Tartu aktinomeetriajaamas Tartu linna piiril (alates 01.10.1965 Tõraveres) ja mõned aastad hiljem Tiirikoja järvejaamas. Nimetatud kahes jaamas jätkuvad päikesekiirguse mõõtmised ka tänapäeval. Aastatel 1953–1964 teostati aktinomeetrilisi mõõtmisi veel Kuusiku meteoroloogiajaamas ja Tooma soojaamas.

Tartu-Tõravere jaamas teostatakse kõige rohkem erinevaid kiirgusliikide mõõtmisi ning andmeid edastatakse rahvusvahelistesse võrkudesse. Alates 1999. aasta jaanuarist kuulub Tartu-Tõravere meteoroloogiajaam ülemaailmsesse baasjaamade võrku (BSRNBaseline Surface Radiation Network). Baasjaamad loodi selleks, et siduda maapealseid kiirgusmõõtmisi satelliitidelt tehtavatega ning jälgida Maa kiirgusrežiimi pikaajalisi muutusi.

Uue sajandi alguses alustati vaatlusvõrgu automatiseerimisega ning jaamadesse paigaldati automaatsed päikesekiirguse mõõteseadmed. Vaatlusvõrgus registreerivad erinevaid kiirgusliike firma Kipp&Zonen, LI-COR ja mõned Eestis väljatöötatud instrumendid.

Vaatlusvõrgus kasutusel olnud päikesekiirguse mõõteriistadest on võimalik lugeda raamatust “Eesti kiirguskliima teatmik“.

  • Päikese otsese kiirguse (direct radiation) vootihedust mõõdetakse kiirtega risti asuval pinnal pürheliomeetri ehk aktinomeetriga.
  • Hajus kiirgus (diffuse radiation) on päikesekiirgus, mis jõuab pärast korduvat hajumist maapinnale poolsfääri kõikvõimalikest suundadest. Registreeriv instrument on varikettaga püranomeeter.
Pürheliomeeter NIP

Pürheliomeeter NIP

Aktinomeeter AT-50

Aktinomeeter AT-50

Püranomeeter

Varikattega püranomeeter

Maapinna poole suunatud püranomeeter

Maapinna poole suunatud püranomeeter

 

 

 

 

 

 

 

 

  • Summaarne kiirgus (global radiation) on horisontaalsele pinnale langenud otsese ja hajusa kiirguse summa, mida registreeritakse püranomeetriga.

  • Peegeldunud kiirgus (reflected short-wave radiation) on aluspinnaltatmosfääri tagasi peegeldunud päikese-kiirgus, mida registreeritakse püranomeetriga.

  • Fotosünteetiliselt aktiivne kiirgus (photosynthetically active radiation (PAR)) on päkesekiirgus lainepikkuste vahemikus 400 kuni 700 nm, mis võtab osa fotosünteesi protsessist. Mõõdetakse fotosünteetilist aktiivset summaarset ja otsest kiirgust. Registreeriv instrument on LI-COR kvant-sensor.

  • Ultraviolettkiirgus (ultraviolet radiation) jaotatakse kolmeks alampiirkonnaks: UV-A (315-400 nm), UV-B (280-315nm) ja UV-C (100-280 nm, neeldub atmosfääris praktiliselt täielikult). Kiirgust registreeritakse UV-radiomeetritega erinevatel lainepikkustel. UV-indeksit registreeritakse ultraviolettkiirguse sensoriga UV-SET.

  • Atmosfääri ja maapinna pikalaineline kiirgus (atmosphere and surface long-wave radiation). Kiirgusbilansi pikalaineline komponent ehk aluspinna soojuskiirguse bilanss koosneb atmosfääri ja maapinna soojuskiirguste vahest. Registreeriv instrument on pürgeomeeter.

  • Kiirgusbilanss (net radiation). Kiirgusbilansi B kujundavad aluspinnale langevad ja sealt lahkuvad kiirgusvood. Teda väljendatakse valemiga B = BK + BL = Q –RQ + E↓ – E↑ – RE. BK tähistab kiirgusbilansilühilainelist komponenti, mis kujutab endast summaarse ja peegeldunud kiirguse vahet. BL on kiirgusbilansi pikalaineline komponent. Teda kujundavad atmosfääri soojuskiirgus E↓, aluspinnasoojuskiirgus E↑ ja aluspinnalt  peegeldunud atmosfääri vastukiirgus RE. Registreeriv instrument on Jüri Reemanni konstrueeritud grafiitbilansomeeter.

Sensor UVB mõõtmiseks

Sensor UVB mõõtmisek

Eppley pürgeomeeter (PIR)

Eppley pürgeomeeter (PIR)