Czas nasłonecznienia - Sunshine duration

Czas nasłonecznienia lub godziny nasłonecznienia to wskaźnik klimatyczny , mierzący czas nasłonecznienia w danym okresie (zazwyczaj dzień lub rok) dla danej lokalizacji na Ziemi , zazwyczaj wyrażony jako uśredniona wartość z kilku lat. Jest to ogólny wskaźnik zachmurzenia danej lokalizacji, a tym samym różni się od nasłonecznienia , które mierzy całkowitą energię dostarczoną przez światło słoneczne w danym okresie.

Czas trwania nasłonecznienia jest zwykle wyrażany w godzinach na rok lub w (średnich) godzinach dziennie. Pierwsza miara wskazuje na ogólne nasłonecznienie danej lokalizacji w porównaniu z innymi miejscami, druga natomiast pozwala na porównanie nasłonecznienia w różnych porach roku w tej samej lokalizacji. Inną często stosowaną miarą jest procentowy stosunek zarejestrowanego czasu trwania jasnego nasłonecznienia i czasu trwania światła dziennego w obserwowanym okresie.

Ważnym wykorzystaniem danych czasu nasłonecznienia jest scharakteryzowanie klimatu miejsc, zwłaszcza uzdrowisk. Uwzględnia to również psychologiczny wpływ silnego światła słonecznego na samopoczucie człowieka. Jest często używany do promocji destynacji turystycznych.

Czas trwania w ciągu dnia

Schemat przedstawiający przemieszczenie obrazu Słońca o wschodzie i zachodzie słońca

Gdyby Słońce znajdowało się nad horyzontem przez 50% czasu w standardowym roku składającym się z 8760 godzin, pozorny maksymalny czas trwania dnia wynosiłby 4380 godzin dla dowolnego punktu na Ziemi. Istnieją jednak fizyczne i astronomiczne efekty, które zmieniają ten obraz. Mianowicie, załamanie atmosferyczne sprawia, że Słońce jest nadal widoczne, nawet gdy fizycznie zachodzi poniżej horyzontu . Z tego powodu przeciętny dzień (pomijając efekty chmur) jest najdłuższy na obszarach polarnych, gdzie widoczne Słońce spędza najwięcej czasu wokół horyzontu. Miejsca na kole podbiegunowym mają najdłuższy roczny czas dzienny, 4647 godzin, podczas gdy na biegunie północnym przypada 4575 godzin . Ze względu na eliptyczny charakter orbity Ziemi , półkula południowa nie jest symetryczna: koło podbiegunowe z 4530 godzinami światła dziennego otrzymuje pięć dni mniej słońca niż jego antypody . Czas trwania równika wynosi 4422 godziny w roku.

Definicja i pomiar

Rejestrator Campbell-Stokes mierzy nasłonecznienie

Biorąc pod uwagę teoretyczny maksymalny czas trwania dnia dla danej lokalizacji, należy również wziąć pod uwagę praktyczną kwestię, w którym momencie ilość światła dziennego jest wystarczająca, aby traktować ją jako „godzinę słoneczną”. „Jasne” godziny słoneczne reprezentują całkowitą liczbę godzin, w których światło słoneczne jest silniejsze niż określony próg, w przeciwieństwie do godzin „widocznych”. Na przykład „widoczne” światło słoneczne występuje wokół wschodu i zachodu słońca, ale nie jest wystarczająco silne, aby wzbudzić znormalizowany czujnik. Pomiar dokonywany jest przez przyrządy zwane rejestratorami nasłonecznienia . W konkretnym celu rejestracji czasu trwania nasłonecznienia stosuje się rejestratory Campbella-Stokesa , które wykorzystują sferyczną soczewkę szklaną do skupiania promieni słonecznych na specjalnie zaprojektowanej taśmie. Gdy intensywność przekracza wcześniej określony próg, taśma pali się. Całkowita długość śladu wypalenia jest proporcjonalna do liczby godzin jasnych. Innym typem rejestratora jest rejestrator słońca Jordan . Nowsze, elektroniczne rejestratory mają bardziej stabilną czułość niż taśma papierowa.

W celu ujednolicenia danych mierzonych na całym świecie, w 1962 roku Światowa Organizacja Meteorologiczna (WMO) opracowała ustandaryzowany projekt rejestratora Campbella-Stokesa, zwanego Interim Reference Sunshine Recorder (IRSR). W 2003 roku czas usłonecznienia został ostatecznie zdefiniowany jako okres, w którym bezpośrednie promieniowanie słoneczne przekracza wartość progową 120 W/m 2 .

Podział geograficzny

Mapa średniego zachmurzenia świata (od lipca 2002 do kwietnia 2015)

Czas trwania nasłonecznienia jest zgodny z ogólnym wzorcem geograficznym: podzwrotnikowe szerokości geograficzne (około 25° do 40° północ/południe) mają najwyższe wartości usłonecznienia, ponieważ są to lokalizacje wschodnich stron podzwrotnikowych systemów wysokich ciśnień , związanych z opadaniem na dużą skalę powietrza z tropopauzy górnego poziomu. Wiele z najbardziej suchych klimatów na świecie znajduje się w sąsiedztwie wschodnich zboczy wzlotów podzwrotnikowych, które stwarzają stabilne warunki atmosferyczne, mało konwekcyjnego wywracania się i niewielkiego poziomu wilgoci i zachmurzenia. Regiony pustynne z prawie stałym wysokim ciśnieniem w powietrzu i rzadką kondensacją — takie jak Afryka Północna , południowo-zachodnie Stany Zjednoczone , Australia Zachodnia i Bliski Wschód — są przykładami gorących, słonecznych i suchych klimatów, w których wartości czasu usłonecznienia są bardzo wysokie.

Dwa główne obszary o największym usłonecznieniu, mierzonym jako średnia roczna, to środkowa i wschodnia Sahara – obejmująca rozległe, głównie pustynne kraje, takie jak Egipt , Sudan , Libia , Czad i Niger – oraz południowo-zachodnie Stany Zjednoczone ( Arizona). , Kalifornia , Nevada ). Oficjalnym tytułem najbardziej nasłonecznionego miasta na świecie jest Yuma w Arizonie , gdzie rocznie świeci ponad 4000 godzin (około 91% czasu dziennego), ale wiele książek klimatologicznych sugeruje, że w Afryce Północnej mogą występować bardziej nasłonecznione obszary. W pasie obejmującym północny Czad i Góry Tibesti , północny Sudan, południową Libię i Górny Egipt roczny czas usłonecznienia szacuje się na ponad 4000 godzin. Istnieje również mniejszy, odizolowany obszar maksymalnego nasłonecznienia w sercu zachodniej części Sahary wokół masywu Eglab i Erg Chech , wzdłuż granic Algierii , Mauretanii i Mali, gdzie przekroczono granicę 4000 godzin, także. Niektóre miejsca we wnętrzu Półwyspu Arabskiego otrzymują od 3600 do 3800 godzin jasnego słońca rocznie. Największym wygrzanym słońcem regionem na świecie (ponad 3000 godzin nasłonecznienia w ciągu roku) jest Afryka Północna. Najbardziej słonecznym miesiącem na świecie jest grudzień na Antarktydzie Wschodniej, z prawie 23 godzinami jasnego słońca dziennie.

Z drugiej strony, wyższe szerokości geograficzne (powyżej 50° północ/południe) leżące w burzliwych obszarach zachodnich charakteryzują się znacznie bardziej zachmurzoną i niestabilną oraz deszczową pogodą i często mają najniższe wartości usłonecznienia w skali roku. Umiarkowany klimat oceaniczny, taki jak w północno-zachodniej Europie , północno-zachodnim wybrzeżu Kanady i obszary Wyspy Południowej Nowej Zelandii, są przykładami chłodnego, pochmurnego, wilgotnego i wilgotnego klimatu, w którym wartości czasu bezchmurnego nasłonecznienia są bardzo niskie. Obszary o najmniejszym usłonecznieniu w ciągu roku leżą głównie nad oceanami polarnymi, a także części północnej Europy, południowej Alaski, północnej Rosji i obszarów w pobliżu Morza Ochockiego . Najbardziej pochmurnym miejscem w Stanach Zjednoczonych jest Cold Bay na Alasce , ze średnio 304 dniami silnego zachmurzenia (pokrywającego ponad 3/4 nieba). Oprócz tych polarnych klimatów oceanicznych, niektóre baseny na niskich szerokościach geograficznych otoczone górami, takie jak baseny Syczuan i Taipei , mogą mieć czas nasłonecznienia nawet 1000 godzin rocznie, ponieważ chłodne powietrze stale opada, tworząc mgły, których wiatry nie mogą rozproszyć. Tórshavn na Wyspach Owczych jest jednym z najbardziej zachmurzonych miejsc na świecie z zaledwie 840 godzinami słonecznymi w ciągu roku. Wyspa Campbell / Motu Ihupuku na południe od Nowej Zelandii jest jeszcze bardziej pochmurna, z zaledwie 647 godzinami słonecznymi w ciągu roku, podczas gdy stacja Bellingshausen na Półwyspie Antarktycznym ma tylko 591 godzin słonecznych w ciągu roku. Również Wyspa Niedźwiedzia (Norwegia) w Archipelagu Svalbard ma tylko 595 godzin słonecznych rocznie.

Zobacz też

Bibliografia

Zewnętrzne linki