Большая Советская Энциклопедия (АК)

Актино'метр (от актино... и греч. metréō — измеряю), прибор для измерения интенсивности прямой солнечной радиации. Принцип действия А. основан на поглощении падающей радиации зачернённой поверхностью и превращении её энергии в теплоту. А. является относительным прибором, т.к. об интенсивности радиации судят по различным явлениям, сопровождающим нагревание, в отличие от пиргелиометров — приборов абсолютных. Например, принцип действия актинометра Михельсона основан на нагревании солнечными лучами зачернённой сажей биметаллической пластинки 1, спрессованной из железа и инвара (рис. 1). При нагревании железо удлиняется, а инвар почти не испытывает теплового расширения, поэтому пластинка изгибается. Величина изгиба служит мерой интенсивности солнечной радиации. С помощью микроскопа 3 наблюдают перемещение кварцевой нити 2, расположенной на конце пластинки 1.

  В термоэлектрическом актинометре Савинова — Янишевского приёмной частью служит тонкий зачернённый с наружной стороны серебряный диск 1 (рис. 2), к внутренней стороне которого приклеены центральные спаи 2 термоэлементов, состоящих из зигзагообразно соединённых полосок манганина и константана (т. н. звёздочка Савинова). Периферийные спаи 3 приклеены к медному кольцу в корпусе А. При падении на приёмную поверхность солнечных лучей центральные спаи нагреваются, в то время как периферийные затенены; в результате возникает термоэлектрический ток, пропорциональный разности температур центральных и периферийных спаев, которая в свою очередь пропорциональна измеряемому потоку радиации.

  Лит.: Кондратьев К. Я., Актинометрия, Л., 1965; Кедроливанский В. Н. и Стернзат М. С., Метеорологические приборы, Л., 1953.

Рис. 2. Приёмная часть актинометра Савинова — Янишевского («звёздочка» Савинова).

Рис. 1. Приёмная часть актинометра Михельсона.

Актинометрия

Актиноме'трия, раздел геофизики, в котором изучаются перенос и превращения излучения в атмосфере, гидросфере и на поверхности Земли; в узком смысле слова А. — совокупность методов измерений радиации Земли в метеорологии. Источником энергии процессов, происходящих на Земле и в атмосфере, является Солнце. При прохождении коротковолновой радиации Солнца (электромагнитное излучение в области длин волн 0,3—3 мкм) через атмосферу Земли, в верхних слоях происходят химические реакции, ионизация, диссоциация молекул; поглощение радиации, главным образом озоном, водяным паром и земной поверхностью приводит к нагреванию атмосферы. С другой стороны, Земля, как всякое нагретое тело, излучает энергию в мировое пространство. Приход-расход энергии излучения атмосферы и подстилающей поверхности является конечной причиной появления различных климатических зон на Земле и смены погоды. В связи с этим основной задачей А. является количественное и качественное исследование прямой, рассеянной и отражённой солнечной радиации, длинноволновой радиации земной поверхности и атмосферы (см. Длинноволновое излучение), радиационного баланса атмосферы, разработка приборов и методов измерений превращений лучистой энергии в атмосфере, гидросфере и на земной поверхности. А. тесно связана с атмосферной оптикойи спектроскопией, имеет много общего с гелиофизикой, физикой высоких слоев атмосферы и физикой приземного слоя. Результаты экспериментальных и теоретических работ по А. применяют в климатологии, сельском хозяйстве и промышленности, в медицине, архитектуре, транспорте, в аэрологии и метеорологии.

  Развитие А. началось ещё в 17 в. Первые измерения солнечного тепла (в некоторых относительных единицах) были произведены английским учёным Э. Галлеем в 1693. В 1896 русский учёный Р. Н. Савельев впервые провёл измерения прямой солнечной радиации с воздушного шара, положив этим начало актинометрическим исследованиям в свободной атмосфере. Однако лишь после создания пиргелиометра(1887) и пиргеометра (1905) шведским учёным К. Ангстремом и биметаллического актинометра (1905) русским физиком В. А. Михельсоном исследования солнечной и земной радиации приобрели строго количественный характер.

  История нового периода А. в России тесно связана с именем С. И. Савинова и Павловской обсерваторией. В СССР в 1925 при Главной Геофизической обсерватории (ГГО) была создана постоянная актинометрическая комиссия под руководством которой началось расширение сети актинометрических станций. ГГО — одна из старейших обсерваторий мира, практически руководит в СССР всеми работами в области актинометрических измерений на поверхности Земли и климатологических исследований теплового баланса. Впервые в СССР в 1948 в ГГО начались радиационные измерения с самолёта. Обширные исследования в области А. проводились в Центральной Аэрологической обсерватории и Ленинградском государственном университете.