Die kurzwellige Strahlung von Sonne und Himmel auf verschieden orientierte und geneigte Flächen

Zusammenfassung

In Locarno-Monti am Alpensüdfuß wurde während zwei Jahren die kurzwellige Strahlung von Sonne + Himmel (Globalstrahlung) auf eine horizontale, je eine um 30° bzw. 60° nach Süden und je eine um 30° nach Osten bzw. Westen geneigte Auffangfläche mit Solarimetern registriert. Die Tages- und Jahresgänge der Globalstrahlung zeigen an wolkenlosen Tagen große Unterschiede im Strahlungsgenuß der verschieden orientierten und verschieden geneigten Flächen. Im Mittel aller Tage sind diese Unterschiede zwar kleiner, jedoch wegen der großen relativen Sonnenscheindauer in Locarno-Monti immer noch sehr ausgeprägt. Bei vollkommen bedecktem Himmel verschwinden die Unterschiede fast völlig.

Aufgrund der Beziehungen zwischen der Globalstrahlung und der relativen Sonnenscheindauer genügen Parallelmessungen von wenigen Jahren, um daraus klimatologische Mittelwerte der Globalstrahlung auf verschieden orientierte und geneigte Flächen berechnen zu können. Das Verhältnis der Strahlung auf geneigte Hänge zu der auf die horizontale Fläche hängt von der Jahreszeit und der Bewölkung ab. Diese Beziehung kann dazu dienen, bei Kenntnis der Globalstrahlung auf eine horizontale Fläche jene auf eine geneigte Auffangfläche zu bestimmen. Schließlich wird auf die Bedeutung dieser Untersuchungen für die praktische Meteorologie hingewiesen.

Summary

For a two years' period the total (short wave) radiation of sun and sky falling on a horizontal surface, on southern slopes of 30° and 60° inclination, resp., and on eastern and western slopes of 30° inclination has been recorded with solarimeters at Locarno-Monti (Switzerland). On cloudless days the diurnal and annual variations of the total radiation indicate rather big differences between the radiation falling on the surfaces of different inclination and orientation. Considering the radiation covering all days, these differences are smaller but still distinctly marked because of the high relative duration of sunshine at Locarno-Monti. On overcast days all surfaces receive almost the same amount of radiation.

Climatological averages of the total radiation falling on surfaces of different orientation and inclination can be deduced using the relation between the total radiation and the duration of sunshine. The ratio between the radiation falling on inclined planes and the radiation falling on a horizontal surface depends on season and cloudiness. By means of these relations the radiation falling on inclined surfaces can be calculated using the radiation falling on the horizontal surface. Finally the importance of such investigations for applied meteorology is pointed out.

Résumé

Le rayonnement de courte longueur d'onde du soleil et du ciel (rayonnement global) a été enregistré pendant deux ans à Locarno-Monti, au pied sud des Alpes, au moyen de solarimètres présentant différentes orientations. Les surfaces réceptrices étaient respectivement horizontale, inclinées de 30° et 60° vers le sud, ainsi que de 30° vers l'est et l'ouest. Les variations journalières et saisonnières du rayonnement global mettent en évidence les grandes différences d'éclairement des surfaces réceptrices selon leur azimut et leur inclinaison, lors des journées ensoleillées surtout. Ces différences sont plus faibles lorsque l'on prend tous les jours en considération, mais restent cependant bien marquées par suite de la grande durée relative d'insolation à Locarno-Monti; elles disparaissent presque complètement par ciel entièrement couvert.

En s'appuyant sur les relations entre le rayonnement global et la durée relative d'insolation, l'on peut calculer des moyennes climatologiques du rayonnement global tombant sur des surfaces d'orientation différente à l'aide de quelques années seulement d'enregistrements parallèles. Le quotient des rayonnements reçus par une pente inclinée et par une surface horizontale dépend de la saison et de la couverture nuageuse. Une fois cette relation connue, il est possible d'évaluer le rayonnement global reçu par une surface inclinée à partir des valeurs relatives à une surface horizontale. Enfin, l'on signale l'importance de ces recherches pour la météorologie appliquée.

Riassunto

A Locarno-Monti al piede meridionale delle Alpi durante due anni fu registrata con solarimetri la radiazione ad onde corte del sole + cielo (radiazione globale) su superfici orizzontale, inclinate di 30° e rispettivamete 60° e rivolte verso sud, nonchè su superfici orizzontale, inclinate di 30° e rivolte verso est, rispettivamente verso ovest. Gli andamenti giornaliero ed annuale della radiazione globale mostrano nei giorni senza nuvole grandi differenze nella quantità di radiazione ricevuta dalle superfici diversamente inclinate e orientate. Nella media di tutti i giorni tali differenze sono si più piccole, tuttavia sempre ancora ben pronunciate causa l'elevata durata relativa dell'insolazione. Con cielo completamente coperto le differenze scompaiono quasi completamente.

In base alle relazioni tra la radiazione globale e la durata relativa dell'insolazione, sono sufficienti misure parallele di soli pochi anni per poter calcolare valori climatologici della radiazione globale su diverse superfici orientate e inclinate. Il rapporto tra la radiazione su pendii inclinati e quella su superfici orizzontale dipende dalla stagione e dalla nuvolosità. Questa relazione può servire, conoscendo la radiazione globale su una superficie orizzontale, a determinare quella su una superficie di ricezione inclinata. Da ultimo viene accennato all'importanza di queste ricerche per la meteorologia pratica.