Zonnestraling in Nederland - Knmi

3 HOE WORDT
DE STRALING
GEMETEN EN WAAR?
3.1 Stralingsmeters
Om de verschillende componenten van de stralingshuishouding van de Aarde (figuur 2.6) te
kunnen bepalen zijn diverse soorten stralingsmeters ontwikkeld. In de buitenlandse literatuur
wordt voor de algemene naam stralingsmeter nog wel eens de term "radiometer" gebruikt, die
komt van het Latijnse "radius" dat staaf en in afgeleide vorm "straal" betekent.
In het kader van dit boek zullen we kort de werking en nauwkeurigheid bespreken van:
- de pyrheliometer (van het Griekse "pyr" = vuur en "helios" = Zon), een instrument om de
energie van de directe zonnestraling te meten in een vlak loodrecht op de straling;
- de pyranometer, een instrument om de energie te meten van de globale straling die vanuit de
hele hemelkoepel op het horizontale vlak valt;
- de diffusometer, schaduwband-, of schaduwschijfpyranometer, een pyranometer waarbij de
direct invallende straling door middel van een ring of schijf wordt afgeschermd en die dus
alleen de diffuse straling meet;
- de zonneschijnmeter, die de duur van de zonneschijn meet.
3.1.1 De pyrheliometer
Een pyrheliometer bestaat in principe uit een meetelement dat gevoelig is voor zonnestraling
en dat aan de onderkant van een buis zit. De bovenkant van de buis heeft een kleine
ronde of rechthoekige opening waardoor directe straling binnenvalt.
Om de directe straling van de Zon te meten moet de pyrheliometer op de Zon gericht worden.
Teneinde dit gemakkelijk te kunnen doen is de openingshoek van de pyrheliometerbuis
groter dan de hoek waaronder wij de diameter van de Zon zien (0,5°). De pyrheliometer meet
dan ook nog een deel van de hemelstraling vlak rondom de Zon, de circumsolaire straling
genoemd.
De openingshoek van de pyrheliometer moet zo klein zijn dat er slechts weinig circumsolaire
straling wordt gemeten, maar ook weer niet te klein, omdat het dan moeilijk is de meter
precies op de Zon te richten. Voor moderne pyrheliometers wordt een cirkelvormige opening
met een openingshoek van 5° als standaard aanbevolen.
De meetfout van een pyrheliometer kan veroorzaakt worden door drie soorten foutenbronnen:
a. Zonzichtfout: de pyrheliometer is niet goed op de Zon gericht. Deze foutenbron is in
principe te vermijden.
b. Grote openingshoek, waardoor er te veel circumsolaire straling wordt gemeten. Bij hoge
turbiditeit van de atmosfeer, waardoor er veel diffuse straling is, kan de hierdoor
veroorzaakte fout enige procenten bedragen.
c. Instrumentele fouten, afhankelijk van het type instrument, van de ouderdom van het
meetoppervlak (verminderde absorptie) en van het onderhoud (verlopen ijkfactor).
41