Stralingsmetingen te Wageningen

STRALINGSMETINGEN TE WAGENINGEN

DOOR

PROF. DR. D. VAN GULIK.

Stralingsmetingen te Wageningen, door Prof. Dr. D. van Gnlik. Het komt in den laats ten tijd herhaaldelijk voor, dat van de andere Afdeelingen der Landbouwhoogeschool tot mij de vraag komt naar de „zonnestraling" gedurende een bepaalde periode of op bepaalde dagen van het loopende zomerseizoen of van vroeger, en onlangs is een artikel van Dr. SIRKS verschenen1), waarin van de verstrekte

gegevens was gebruik gemaakt. Om het voldoen aan deze wenschen te vergemakkelijken en tevens de aandacht meer algemeen te vestigen op de uitkomsten mijner registreeringen, komt het mij gewenscht voor de tot heden verkregen getalwaarden te publiceeren; zij hebben betrek-king op de zomermaanden der vier opeenvolgende jaren 1926 tot en met 1929. De getallen der Tabel stellen de z.g. dagsommen voor, dus voor eiken dag het totale bedrag der ontvangen stralingsenergie van zonne- en hemelstraling gezamenlijk per cm2, van het horizontale

aardoppervlak, uitgedrukt in gramcalorieën. De registreeringen hebben plaats gehad op de vroeger door mij aangegeven wijze2) met behulp

van een solarimeter met watermantel volgens Dr. BURGER. Voor het gemak van den gebruiker zijn de daggemiddelden der onderscheidene dekaden in de Tabel aan de gegevens toegevoegd. Voor zoover deze waarden iets afwijken van de vroeger gepubliceerde, is dit het gevolg van een correctie na herijking van mijn Amerikaanschen „standaard"-solarimeter door Prof, MARTEN.

Wie voor zijn onderzoek meer gedetailleerde gegevens wenscht omtrent de wijze van verdeeling der gegeven dagsom over den duur Van den dag, dit bijv. met het oog op het werken der bijen (bestuiving) kan op mijn laboratorium de geregistreerde diagrammen op dit punt nader bestudeeren. Inderdaad kunnen twee dagen met vrij gelijke dagsommen een zeer groot verschil in „stralingskarakter" vertoonen. Mocht men om eenige reden, bijv. ter vergelijking met andere publicaties, in plaats van mijne absolute metingen in calorieën, het aantal zonnesohijnuren noodig hebben, dan kan men van deze groot-heid (n) een benaderd bedrag berekenen uit de formule van ° ANGSTROM:

- Q = Qo (0,25 + 0,75 ~)t

waarin Q de gegeven dagsom voorstelt, Q0 de maximale dagsom en N

het maximum aantal zonne-uren (daglengte).. Beide laatste veranderen

i) Genetica, XI, 1929, p. 375.

regelmatig met den tijd van het jaar en zijn af te leiden uit de grafiek op blz, 7.

Hierbij valt nog het volgende op te merken. De dagsommen zijn bepaald op de vroeger1) aangegeven wijze door planimetreering der

solarigrammen van den „threadrecorder"; die van het laatste jaar nog gecontroleerd, en op dagen met snel wisselende bewolking ook gecorri-geerd, met de diagrammen van mijn mechanischen integrator. Dit laatste instrument was verbonden aan een solarimeter van Kipp, zonder watermantel, met glazen halfbol van 5 cm. middellijn.2)

Het is n.l. gebleken8), dat de vroeger gebruikte halfbol van 3 cm.,

door inwendige terugkaatsing een brandlijn vormde, die bij lageren zonnestand over de thermoëlementen viel. Inderdaad bleek mij, bij onderzoek of de bestraling door een evenwijdigen lichtbundel bij lood-rechten inval en bij inval onder hoeken van 30°, 60° en 75° de cosinus-wet volgde, dat hierbij afwijkingen van vele procenten voorkwamen. Bij onderzoek van den halfbol van 5 cm. viel een groote verbetering te constateeren, doch een zeer schuine bestraling leverde nog te kleine bedragen op, wat ongetwijfeld veroorzaakt werd door verlies wegens terugkaatsing op het zwarte oppervlak der thermoëlementen, en daarom na lichte beroeting aanmerkelijk verbeterde,

De solarimeter met watermantel, waarvan de binnenste halfbol nog . van het kleine type is, bleek, tot mijn verrassing, met een voor de

toepassing voldoende nauwkeurigheid aan de cosinuswet te beantwoor-den. Blijkbaar hébben wij hier met de gelukkige omstandigheid te doen, dat de verschillende factoren elkaar opheffen. Het zal n.1. duidelijk zijn, dat in dit instrument nog een vervorming van een even-wijdig invallende lichtbundel te verwachten is bij de overgang in en uit den watermantel.

Ten slotte nog een korte mededeeling van de resultaten verkregen met den, eveneens in mijn vorig artikel genoemden, electrolytischen integrator. Deze toestel heeft gedurende het afgeloopen zomerhalfjaar onafgebroken gewerkt in aansluiting met een derden solarimeter van Kipp, zonder watermantel en met halfbol van 5 cm.

Aangezien de weerstand van den stroomkring hier grootendeels zetelt in het electrolyt, fosforzuur, en deze vloeistof mij gebleken was

*) Loc. cit. s

2) Aansluiting van beide instrumenten aan eenielfden solarimeter gaat niet»

omdat de bewegingen vaa den integrator stroomen induceeren, die den „recorder" storen.

*) M, Weather Rev. 55, 1927, p. 488.

een tempefatuur-coëfficiënt van twaalf pro mille te vertoonen, is hier temperatuurcorrectie noodzakelijk. Daarom was het toestel opgesteld in een lokaal op het noorden, binnen een eiken kastje, dat met watten was gecapitonneerd. Een thermometer, die doordrong tot binnen het metalen omhulsel, stak aan den anderen kant boven het kastje uit, en werd eiken middag om twee uur afgelezen.

Wegens het optreden van polarisatie der electroden, waarop ik vroeger reeds wees, is echter de (op gelijke temperatuur gereduceerde) hoeveelheid waterstof hier niet evenredig aan de stralingssom. Het gelukt echter, na onderzoek der gasontwikkeling onder verschillende, constant gehouden, bekende spanningen, en bij enkele vereenvoudi-gende veronderstellingen, een curve te construeeren, die bij gegeven hoeveelheid waterstofgas getallen laat aflezen, die met de stralings-sommen wel evenredig zijn. Of beter, twee dergelijke curven, waarvan de eene betrekking heeft op daglengten van ongeveer twaalf uren en de andere curve op die van veertien uren en langer.1) Vergelijking met

de op andere wijze verkregen dagsommen leert dan de reductie-coëfficiënt vinden, die de evenredigheidsgetallen der grafiek omzet in calorieën. De toestel zou dan geijkt zijn voor absolute metingen, maar, wegens zijn ongevoeligheid, slechts voor dekaden- en maandsommen.

Deze dekadensommen wijken dan van die van den mechanischen integrator nog dikwijls meer dan 5 % af, een bedrag dat bij vergelijking van laatstgenoemde met de registreeringen van den threadrecorder niet voorkomt, ofschoon het hier in den aard der zaak ligt, dat ver-schillen optreden, omdat deze beide instrumenten zijn verbonden met solarimeters van verschillend type

') Over het algemeen toch ontwikkelt eenzelfde dagsom bv. in Maart meer gas dan in Juni, omdat dezelfde stralingssom in het laatste geval over een längeren duur is verdeeld geweest en derhalve zwakker was; en een zwakkere straling geeft een naar evenredigheid te geringe gasontwikkeling, wegens de polarisatie.

, SUMMARY. The amounts of the sums of daily radiation from sun and sky, on a horizontal surface, registered at Wageningen, are given for the last four summers. The solarimeter used was of the type with watercover, discribed in this papers Deel 31, Verhandeling 8.

Experimental investigation of the effect of obliquely inciding radiation, solarimeters with watercover and those with coverglasses 5 cm, in diameter give satisfactory results.

Dubious results have been obtained from the electrolytic integrator, a serious correction for variations of temperature wanted.

The mechanically recording integrator (see: loc. cit.) has been operating continually in a perfect way.

TABEL.

BESTRALING VAN HET HORIZONTALE AARDOPPERVLAK

(ZON PLUS HEMEL) TE WAGENINGEN.

DAGSOMMEN EN DEKADEN GEMIDDELDEN, IN CALORIEËN PER c.M*.

MAART

21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 . 31 1926 250 185 265 160 280 1927 210 250 185 225 325 215 120 160 1928 310 170 305 160 285 290 200 110 240 90 180 "<3 c* à tu «0 1929 100 150 155 210 50 70 265 300 270 185 190 13 o

s

. g va

9 APRIL 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 1926 325 280 315 265 215 370 240 110 215 160 200 390 410 380 400 250 310 260 .125 330 180 270 300 200 245 190 22g 275 400 230 "a u 0 m Ol B I M "3 u in

8-

₆ «0 0 0 in 0» g a> •90 1927 100 275 100 195 250 120 90 20Ö 215 405 275 235 245 45 270 300 415 275 240 225 165 225 300 210 180 330 470 300 205 430 • . 13 0 m 0 6 13 V m in 0» S •Od O O 00 g •oc 1928 190 135 285 165 300 265 375 330 440 350 325 135 105 230 105 105 315 320 300 220 235 285 440 425 440 420 400 390 160 210 VM4 « U S V •et • •• ' 13. 0 m g •oc 13 0 0 8 V •90 1929 130 205 250 270 90 255 145 295 120 185 50 135 140 110 350 365 360 350 340 265 350 460 325 275 395 220 145 375 115 95 0 in *-< à •00 •33* u m 0 S <st 13 u in S «0

10

MEI

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 . 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 1926 330 490 370 255 260 350 280 215 365 250 300 285 420 275 110 150 210 360 395 360 500 420 215 330 530 530 490 155 240 110 290 H O m è •ot o m 00 f) 8 •at _;

8

à • 1927 435 430 403 430 395 445 480 530 515 260 465 230 515 195 160 235 240 590 555 ,545 350 240 345 110 570 410 335 360 295 430 335 o

e

<Q0 "<3 U m ' C O

s

•00 _J in co g 0) •o» 1928 445 385 470 530 510 500 520 320 450 455 500 150 325 300 250 280 240 260 385 335 310 145 380 235 165 485 430 465 485 445 270 "a o o 1 « S «o "3 u m o co S 0) •OC ^ ai u m C O

s

•as 1929 275 325 365 360 235 310 330 335 270 315 470 345 400 265 215 445 300 130 530 520 500 425 475 370 455 440 470 470 430 540 385 "3 _u © C O

e

'M ~3 u o 8

à

<M _. U S 0) • M

11 JUNI 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 L 23 24 25 26 27 28 29 30' 1926 460 340 300 590 460 110 400 165 200 315 395 250 200 340 390 365 175 210 350 430 135 410 385 605 330 285 430 405 450 575 o co co

s

4> •oo cd u O co

è

•O0 "ca

1

8 0) •OD 1927 225 165 240 365 455 200 280 250 460 280 505 235 360 390 375 540 310 420 220 265 510 540 355 155 410 180 485 270 375 385 o

8.

à 0J « 0 "3 o -m co

s

0> "00 "3 _u lO CO à' •oo 1928 545 570 575 485 385 390 220 245 215 295 475 550 545 355 420 355 390 455 190 270 450 300 510 515 520 245 245 390 555 500 "<3 _o

8

à

•OO 'S o

à

•oo "ï3 o e •00 1929 470 130 145 240 355 280 410 275 400 365 485 335 230 265 280 160 375 530 480 470-425 200 230 300 140 145 200 560 560 430 13 _o

1

S 0) •oo 'S _o

s

CO

à

•oo 'S _u à 4) •OO

12 JULI 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 1926 500 300 515. 290 105 285 275 350 420 425 420 530 550 520 450 500 485 490 245 150 320 465 410 400 400 365 535 285 315 190 150 O in •«< <*> - à «0 o m n •v è •o» "3

§

8 ' •oi 1927 245 200 260 430 545 400 400 400 125 520 330 420 390 220 260 265 290 145 195 495 220 310 175 360 350 360 400 305 465 445 425 "3 u in m È 9) •ou "3 o .

§

<*> è •oo "3 o

e

1928 365 560 385 400 505 290 360 525 180 480 510 480 520 540 455 510 550 490 240 295 355 520 315 275 420 450 280 175 360 370 270 "S O m S » •od "a u

s

s

13

r

e '

«e 1929 145 315 215 245 325 295 300 250 295 425 445 445 505 540 520 530 435 440 465 385 460 355 430 215 450 410 220 450 120 260 150 u o 00

s

•oo u o s •oo "ô3 u

8'

s

0)

13 AUGUSTUS 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 < 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 1926 450 310 340 280 250 275 240 355 455 345 355 385 210 310 365 125 295 330 355 295 160 340 425 210 215 335 420 210 340 375 360 a o O co co à •o» 13 o

1

e

13 _o o »-4 co g 1927 175 270 400 480 405 240 400 245 415 415 370 330 120 260 220 220 390 110 290 195 150 300 260 195 240 395 215 355 420 345 350 13 O è « <B0 13 o O in

e

« •Q0 13 O

8

s

1928 120 440 435 175 80 415 290 265 430 430 325 310 405 340 370 310 305 210 405 325 410 205 150 370 390 335 395 300 310 350 330 o O co » «0 "3 o

s

cv

_ä

« •oo «1 O

3

co

e

1929 245 310 385 445 240 370 310 220 305 325 320 390 395 300 380 305 305 310 410 320 325 65 75 155 375 390 350 295 355 305 3S0 13 _o lO 4-# co

s

•oo o CO 8 a o uo p-à •oo

14

SEPTEMBER

1 2 3 4 . 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 1926 340 175 260 280 185 90 90 255 205 250 315 260 240 270 150 310 270 300 310 290 80 230 235 145 220 220 120 150 200 200 "3 9 in S «e. "Ô8 o o (M

s*

0> •00 "73 _o 8 «0 1927 355 240 195 320 250 250 150 315 180 85 205 205 170 90 60 160 85 180 95 200 110 200 190 220 280 250 245 235 200 220 "3 o in PO M 0 o •06 O m •** T-I

s

•o« *c3 o in *-< S 0Î «» 1928 315 410 315 370 355 275 365 355 340 335 295 290 295 275 290 255 300 275 215 230 215 280 270 60 110 240 260 195 110 220 "3 o in

s •

•o» ' "a o o Ol S •os u m ON TH 8 <ae 1929 355 360 350 260 275 210 280 240 275 300 315 250 185 80 225 160 210 220 120 80 120 185 130 220 250 250 235 220 145 180 's o o ca

s

•OB *3 O m GO

a

•où u m S tM

15

OCTOBER

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1926 180 165 155 70 1927 195 65 240 180 185 205 160 155 240 205 's o m

e

•oo 1928 225 115 155 240 200 120 100 155 130 135 "3 o o S •OB 1929 120 40 55 . 70 110 85 185 75 85 100 "3 u m ON 3 •OÙ