close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Eine neue einfache Methode die nchtliche Ausstrahlung zu bestimmen.

код для вставкиСкачать
845
11. E4ne meue einfache Xethode,
dCe n ~ c h t l d c h eAzcsstrahlwng x u best4mmen;
vom E. Arcgstrgm angegeaen;
von A. K . i m g s t r b r n j r .
In der 1895 publizierten Abhandlungl) ,,Uber die Anwendung der elektrischen Kompensationsmethode zur Bestimmung der nachtlichen Ausstrahlung" hat K. An gs t r o m
eine Methode angegeben , um die nachtliche Ausstrahlung
mittels eines von ihm konstruierten Kompensationsapparates
zu bestimmen.
Diese Methode, die schon friiher, wenn es sich um Bestimmungen der Insolation handelte, eine vollige Umwalzung
der Methodik herbeigefuhrt hat, hat sich auch hier bei Bestimmungen der Stiirke der Ausstrahlung als vorteiihaft erwiesen.
Man erhalt mit dem Angst r o m schen Kompensationsttpparate einen absoluten Wert der Gr6be der Ausstrahlung
in einem gegebenen Momente, und wenn es sich um eine
absolute und empfindliche Messung handelt, ist die Uberlegenheit des Instrumentes zweifellos.
Das Verhaltnis zwischen Insolation und Ausstra hlung und
die absoluten Werte dieser Erscheinungen sind Fragen von
umfassender Bedeutung, sowohl fur die Kenntnis der klimatologischen Verhaltnisse der verschiedenen Orter, wie auch fur
das Studium der ganzen Warmeokonomie der Erde. Um so
wichtiger ist es, das Studium dieser Verhaltnisse iiber moglichst weite Gebiete auszudehnen und zu erleichtern. Es ist
auch von Gewicht, dab die Bestimmungen rasch und einfach
nach Art der gewohnlichen meteorologischen Bestimmungen in
regelmabigen Zeiten ausgeftihrt werden konnen. Die Anwendung des Kompensationsapparates in grollerer Ausdehnung
wird aber durch die groben Herstellungskosten beschrankt
1) K. %ngstrSm, Nova Act.a Reg. SOC. Sc. Ups.
(IV)1. Nr. 2.
846
A. X . JngstrGm j r .
und weil seine Handhabung einen wissenschaftlich geschulten
Beobachter erfordert.
Von klimatologischen Gesichtspunkten aus betrachtet, liegt
auch die Bedeutung nicht so sehr darin, einen exakten momentanen N'ert der Insolation oiler der Ausstrahlung zu erhalten,
sondern da0 man die gesamte Strahlung wahrend eines gewissen
lcngeren Zeitabschniltes schiitzen kann. Solch ein Instrument
fur Bestimmungen der gesamten Strahlung konnte man gewiB
erhalten durch die Umbildung des Kompensationsapparates zu
eiiiem selbstregistrierenden Instrumente. Dies wUrde aber
kuatspielig und kompliziert sein.
Urn diese Forderungen - Handlichkeit, Einfachheit der
Konstruktion und die Fahigkeit, einen Wert der gesamten
Ausstrahlung zu geben - zu erfullen, hat mein kurzlicb verstorbener Vater, Prof. K n u t A n g s t r o m , einen Apparat') konstruiert, dessen Konstruktion ich jetzt naher beschreiben will.
Das Prinzip des Apparates ist das folgende: eine schwarze
Oberflache strahlt Warme aus. Sie wird dadurch abgekuhlt
und die Abkuhlung wird durch die Uberdestillierung von
Ather kompensiert. Die Menge des kondeneierten Athers wird
aufgesammelt und gemessen und gibt dann ein MaB der i n
dieser Zeit ausgestrahlten Warmemenge.
Die Konstruktion verwirklicht diesen Gedanken. Der
Hauptteil des Apparates sieht in vertikalem Durchschnitt so
aus, wie Fig. 1 es zeigt. Dieser Teil ist ganz aus Glas verfertigt. E r besteht aus einem HuBeren, oben gelegenen Behalter e (Fig.2 ) und aus einem inneren Behalter L, der in
ein mit Gradabteilung versehenes, ca. 15 cm langes vertikales
Rohr CC ausgezogen ist. Uber dem inneren Behalter ist die
schwarze Oberflache, welche aus einer hohlformigen Einbiegung S besteht. Sie ist an der Konkavflache beru0t und
unten in eine Spitze ausgezogen. Der ganze Apparat ist ein
geschlossenes GefaB. Er enthalt Ather, und die Luft ist sorgfaltig durch Kochen unter der Luftpumpe ausgetrieben. Der
Glaskorper iut von einem blanken Metallzylinder umgeben,
der ihn ganz und gar einschlieBt mit Ausnahme eines kreis1) Das Instrument wird von der ,,Aktiengesellschaft Rose", Upsala,
verfertigt.
Bestimmung der nachtlicfien Ausstrahlung.
84 7
runden Loches uber der beruBten Oberflache S. Das Glas ist
mittels Ebonit yon dem Petalle isoliert.
Die Ausstrahlung der schwarzen Oberflache S ist deutlicherweise gro6er als die Ausstrahlung der ubrigen Teile des
Apparates. Sie wird dann mehr abgekuhlt als die Umgebung;
die Abkuhlung wird aber allmahlich durch das Uberdes tillieren
Fig. 1.
Fig. 2.
von Ather kompensiert. Der von e zu S uberdestillierte Ather
tropft in das gradierte Rohr herab und kann gemessen werden.
Der Ather kann nach e zuriickgebracht werden, wenn man den
Apparat umkehrt und dann wieder mit Vorsicht aufrecht stellt.
Wenn man diesen Apparat mit dem Kompensationsapparate vergleicht, findet man, da6 man mit guter Approximation setzen kann:
Jt=
KL,,
A. K. Bnptrom j r .
848
wo J , die gesamte Strahlung wahrend der Zeit t ist und J t
die Erhohung der hithersaule wahrend derselben Zeit. k ist
die Konstante des Instrumentes.
1st i die Ausstrahlung in g-Kal. pro cm2 und Min., und
i = F(t), wo t die Zeit ist, so ist:
t
t
J, = S i d t
= j P ( t )d t = k L t .
0
0
1st i eine Konstante und gleich i, wahrend der Zeit t, was
bei klarem Himmel bei der nachtlichen Ausstrahlung in dem
groBeren Teil der Nacht gewohnlich der Fall ist, so erhalt man:
Mittels des Kompensationsapparates kann man i, genau
bestimmen, L, kann an dem Apparate abgelesen werden und t
kann auch bestimmt werden. Durch eine einfache Vergleichung wird also K ein- fur allemal bestimmt. Das Instrument kann nachher zu Bestimmungen der Ausstrahlung
gebraucht werden. Durch Multiplizieren der Hohe der AthersBule mit der Konstante k erhalt man den Wert der gesamten
Ausetrahlung wiihrend einer gewissen Zeit. Die folgende
Tabelle zeigt die nbereinstimmung zwischen den Bestimmungen,
die gleichzeitig mit dem Kompensationsapparate und dem
Kondensationsaktinometer ausgefiihrt sind. Betreffs des Kondensationsaktinometers mu6 man bei dieser Vergleichung einen
Mittelwert, unter Voraussetzung, daB die Schaltung wahrend
der Zeit t konstant ist, anwenden.
Datum
14. September
27.
91
6. Oktober.
30.
Temperatur
.
. .
. . .
. .
,
,, . . . .
5. November
. . .
7.
8.
. . .
9,
Y,
. . .
+
+ 10
Kondensations- Kompensationsaktinometer
apparat
100
+ 8
812
290
+ 7,5
+ 3,5
$79
816
733
S13
773
-1-2
0
849
Bestimmuny der nachtlichen Ausstrahlung.
Datum
14. November
15.
,I
16.
,,
17.
77
27.
1,
21. Dezember
Temperatur
. . .
. . .
. . .
. . .
. . .
. . .
-
50
- 6
-to
- 9
-13
-13
Kondensationsaktinometer
Kompensationsapparat
726
795
693
7,O
799
775
671
6,4
674
7,o
671
692
Die Bestimmungen sind in dem hiesigen physikalischen
Institut, teils vom Hrn. Assistent L i n d h o l m , teils vom Verfasser ausgefuhrt. Eine wichtige Frage ist die Abhangigkeit
des Instrumentes von der Temperatur. Aus der Tabelle geht
hervor, daB der Ein5uB der Temperatur in dem Interval1
+ l o o bis 13O sehr gering sein muB. Die Ubereinstimmung
kann mit billigen Anspriichen als gut bezeichnet werden.
Der Apparat besitzt folgende offenbare Vorteile:
1. Er ist von maglichst einfacher Konstruktion, wodurch
er von jedermann gehandhabt und abgelesen werden kann.
2. Der EinfluB vpn Warmezufuhr durch Konvektion ist
bis auf ein Minimum eingeschrankt, teils weil die Temperatursinkung der strahlenden Oberfliiche sehr unbedeutend wird,
teils auch, weil diese Oberflache eine innere ist und also von
dem direkten EinfluB des Windes geschiitzt ist.
3. Die strahlende Oberflache erfullt nahe die Bedingung
eines absoluten schwarzen Korpers.
Das Instrument darf wohl darum einem wirklichen Bedarf
entsprechen. E s ist das erst;! Instrument, welches fur Bestimmungen der totalen Ausstrahlung konstruiert ist und darf
es wohl durch seine auBerordentliche Einfachheit auf eine ausgebreitete Anwendung fiir meteorologische und agrikulturphysikalische Zwecke rechnen, wie auch bei aronautischen
Forschungen auf dem Gebiete der nachtlichen Ausstrahlung.
-
(Eingegangen 3. August 1910.)
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
234 Кб
Теги
ausstrahlung, die, nchtliche, method, eine, neues, einfache, bestimmen
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа