用照相纸替代日照计感光材料观测日照的方法及其装置

摘要

本发明公开了一种用照相纸替代日照计感光材料观测日照的方法及其装置，涉及一种观测日照的方法及其装置。本方法是：①用照相纸做感光材料进行日照人工观测；②将照相纸裁成足够覆盖当天日照迹线的小矩形，贴在日照迹线必定会出现在日照纸的位置上；③用日照时数尺读记日照时数。本装置由日照计本体1、照相日照纸3和日照时数尺4组成；所述的照相日照纸3由日照纸2、两面胶3.1、照相纸3.2组成；在日照纸2的日照迹线5的地方设置有两面胶3.1，在两面胶3.1上设置有照相纸3.2。本发明观测准确，可靠，不污染环境，成本低廉；操作简单，方便；迹线照片清晰，明了，分辨率高；普及和推广前景好。

说明书

技术领域

本发明涉及一种观测日照的方法及其装置，具体地说，涉及一种用照相纸替代日照计感光材料观测日照的方法及其装置。

背景技术

日照时数人工观测是气象台站的基本观测项目之一。160多年来，全国乃至全世界的大多数台站均使用乔唐式日照计(简称日照计)。日照计由本体1和日照纸2组成。如图1所示，本体1由暗筒1.1、筒盖1.2、隔光板1.3、进光孔1.4、纬度标记线1.5、纬度刻度盘1.6、底座1.7组成。如图2所示，日照纸2是一张长、宽与暗筒1.1的圆周长、筒深一样的长方形纸，纸上印制有小时刻度线。日照计的暗筒1.1上设置有两个进光孔1.4，暗筒1.1内还设置有涂有感光材料的日照纸2。使用日照计一直是沿袭一种传统的观测日照的方法，该方法是利用阳光透过进光孔1.4射入暗筒1.1内，在日照纸2上留下感光的日照迹线5来计算日照的时数。

在实际应用中，该日照计的观测方法存在下列问题：

1)由于感光材料是一种由赤血盐(铁氰化钾)、柠檬酸铁铵、水按一定比例混合的感光药剂。众所周知，铁氰化钾有毒，对人和生态环境有极大的危害；在日照纸2上涂抹上述感光药剂都是及时配置和及时涂抹的，这不仅严重危害工作人员的身体健康，而且日照纸2的感光度因人而异。

2)在气温低，阳光微弱且时有时无的情况下，很难准确可靠地测出日照时数。如果感光药剂质量差，或配置比例不当，在阳光微弱时那就根本测不到日照。

3)日出，日落，或阳光微弱时，日照迹线5模糊不易辨认。

4)每天一张涂满感光药剂的日照纸2，既污染环境又浪费，资料不好保存，且操作复杂。

上述的传统方法沿袭了160多年，除了人们思维的惯性外，即习惯成自然；也由于尚未有一种更好的方法将其取而代之。所以，如何使日照人工观测做到准确可靠，操作简单，资料好保存，成本低，易于推广，不仅困扰着广大观测人员，也是急待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的就是克服现有技术存在的上述缺点和问题，而提供一种用照相纸替代日照计感光材料观测日照的方法及其装置。

本发明的目的是这样实现的：

一、方法

长时间的观测可知：日照迹线5都集中在日照纸2的上下两个有限的区域内，随着太阳高度的逐日增大，日照迹线5由直线慢慢变成弧线；随着太阳高度的逐日减小，日照迹线5又由弧线慢慢变成直线。且每根日照迹线5的一端始终对准日照纸2上的一个进光孔，即迹线是以进光孔为圆心，上下慢慢转动的。但不论怎样变化，相邻两天的日照迹线5位置变化很小，因此，原先把整张日照纸2都涂满药液的做法是没有必要的。

传统方法很难做到准确可靠的主要原因是感光材料的感光度低及不可靠性造成的。经试验发现：黑白相纸，特别是放大相纸，是一种很好的替代材料。黑白相纸不在阳光直射下较长时间受光，不用显影液，它会慢慢变蓝直至变成紫色。但如果受到阳光直射，那怕阳光微弱，相纸就会立即变成蓝紫色，若把它放入酸性定影液里，蓝紫色马上变成紫红色(或棕色)，并被永久固定下来。利用相纸的这个特点，和“相邻两天迹线位置变化很小的规律”，我们发明了“用照相纸替代乔唐式日照计中感光材料来观测日照的方法”，五个多月的实践证明了此法是完全可行的。

具体地说，本方法有下列步骤：

①用照相纸做感光材料进行日照人工观测；

②将照相纸裁成足够覆盖当天日照迹线的小矩形，贴在日照迹线必定会出现在日照纸的位置上(无日照天气除外)；

③用日照时数尺读记日照时数。

二、装置

本装置由日照计本体1、照相日照纸3和日照时数尺4组成；

所述的照相日照纸3由日照纸2、两面胶3.1、照相纸3.2组成；在日照纸2的日照迹线5的地方设置有两面胶3.1，在两面胶3.1上设置有照相纸3.2。

所述的日照时数尺4是一种时距刻度与日照纸2时距刻度完全一致的直尺，一边是5-12小时刻度，另一边是12-19小时刻度。

本发明有以下优点和积极效果：

1)不污染环境，成本低廉。整个观测过程只需一张日照纸2，或与日照纸2形状、大小、孔的位置一样，且画有12时线的任意白纸，省去了日照纸和有毒性的感光药剂。定影液的主要成分是大苏打(硫代硫酸纳)无毒，化学性质稳定，250毫升定影液(0.6元)可重复使用一年，每天的相纸成本不到0.1元。

2)操作简单，方便。本方法的关键是粘贴相纸，但只要严格按说明书操作，一分钟内即可完成。定影可集中几天进行一次，待形成照片后，用日照时数尺读、记日照时数。

3)准确，可靠，迹线照片清晰，明了，分辨率高。把它贴到特制的日照记录本上，图文并茂。一天，几天，一个月甚至一年的阴、晴天气一目了然，这些资料可永久保存。

4)普及和推广前景好。由于我国和世界大多气象台站的日照人工观测都是在日照纸上自涂感光药剂，因此本发明有着广阔的应用前景。同时，感光材料厂可为气象部门生产专用的日照相纸；文具厂可为气象部门生产日照时数尺和薄、有弹性、无刻度、永久性的塑料日照板；印刷厂可印制日照记录本。

附图说明

图1-日照计本体结构图；

图2-日照纸结构及其日照迹线图(照片)；

图3-照相日照纸结构及其日照迹线图；

图4-日照时数尺结构图；

图5-日照时数记录图。

其中：

1-日照计本体，

1.1-暗筒，      1.2-筒盖，      1.3-隔光板，   1.4-进光孔，

1.5-纬度标记线，1.6-纬度刻度盘，1.7-底座；

2-日照纸(照片)；

3-照相日照纸(没画刻度)，

3.1-两面胶，    3.2-照相纸；

4-日照时数尺；

5-日照迹线。

具体实施方式

下面结合附图和实施例详细说明。

一、方法

①在装有红灯的暗室，将黑白照相纸(或放大相纸)3.2裁成同日照纸2一样的形状和大小，把它放入日照计本体1里测出当天的日照迹线5后，再放入定影液中定影约五分钟用水冲洗干净，晾干，就得到一张清晰的当天日照迹线5的照片(如图2)；

②这张照片上的日照迹线5的位置就是第二天迹线位置的参照，依次类推第二天迹线位置又是第三天的参照……。在装有红灯的暗室，用两面胶3.1将两张2CM×12CM(大小视不同地区，季节，迹线弧度大小定)的矩形照相纸3.2参照当天的日照迹线5位置贴到一张日照纸2上，并用两脚规检查，务必使：AE＝A₁E₁，BF＝B₁F₁，GC＝G₁C₁，HD＝H₁D₁(即迹线在相纸中心位置)，两面胶3.1最好竖贴成三行，如图3。注意照相纸3.2药面朝外，不能贴反，一端不要超出12时线太多。

③按传统方法将贴有照相纸3.2的日照纸2放入日照计本体1中。为在夜色下放纸方便和不把纸前后放反，在10时线处剪一缺口作记号，只要缺口对准了筒口外下方的凹槽(用手摸)，纸就基本放正了，再用包上红塑料袋的手电筒检查，无误后，放入压纸夹，盖上筒盖，准备工作完成。

④第二天傍晚，取出记录了日照迹线的照相纸3.2，在装有红灯的暗室，用炭素笔分别在两张相纸上写上：日期，上午，下午，并认真地用直尺对准照相纸3.2，画出12时线，它是读、记日照时数的准线，见图5。

⑤以这张第二天迹线位置为参照，按方法②贴好第三天的照相纸3.2后，小心地撕下第二天的照相纸3.2，放入定影液定影(5分钟)，制成照片，贴到特制的日照记录本上，如图5。撕下日照纸2的照相纸3.2要保存好上面的两面胶3.1，以便下次再用。同法测第四、第五天的日照……。整个观测过程只需两张事先贴好两面胶3.1的日照纸2交替使用，大量日照纸2和药剂都省下了。

⑥其实，整个观测过程只需一张贴有两面胶3.1的日照纸2(或大小、形状、两孔位置同日照纸2，且画有12时线的任意纸都可。)，即：测到当天日照后，完成方法④的所有步骤。若日照迹线5在照相纸3.2的中心位置，则新照相纸3.2直接贴到原日照纸2位置处；若不在中心位置，贴时适当调整，其余步骤相同。只是当这张日照纸2因长时间使用损坏时，才需按方法②把照相纸3.2换贴到另一张日照纸(或自制日照纸)2上。

⑦若遇阴雨天日照中断，则按情况放入足够宽的相纸，甚至放入和日照纸2一样大的照相纸3.2去测下一次日照.否则会造成漏测，失去参照。

⑧日照时数尺4的制作和日照时数的读、记方法：

将日照纸2一边的刻度(上午)剪下，贴在硬纸条上，把下午时数倒写在另一边，一把日照时数尺4就做成了，见图4。只要将日照时数尺的上、下午的12时线分别对准照片上的上、下午12时线，就可立即从照片上读出日照时数并把它记录到图5上。

二、装置

关于照相日照纸3

*照相日照纸3为一张照相纸，长、宽和日照纸2一样，其上印制有小时刻度线。因为照相日照纸3印制有小时刻度线，所以观测人员将该照相日照纸3取出后，即可读出日照时数。

*照相日照纸3为一张照相纸，长和日照纸2一样，宽为1.2-1.5倍日照迹线5宽度，这样可节约照相纸。其上印制有小时刻度线，所以观测人员将该照相日照纸3取出后，即可读出日照时数。

*照相日照纸3为一张照相纸，长、宽和日照纸2一样，其上未印制小时刻度线。观测人员将该照相日照纸3取出后，对照日照时数尺5即可读出日照时数。

*照相日照纸3为一张照相纸，长和日照纸2一样，宽为1.2-1.5倍日照迹线5宽度，这样可节约照相纸。其上未印制小时刻度线，观测人员将该照相日照纸3取出后，对照日照时数尺5即可读出日照时数。