|
Ekspedycja
na obserwacje
|
Obserwacje meteorologiczne związane z pomiarami promieniowania słonecznego w czasie zaćmień mają już swoją trzyletnią tradycję. Wyprawa na Islandię pozwoliła nam zdobyć kolejne doświadczenia, wynikające z jej szczególnego położenia geograficznego. Umiejscowienie Islandii na kuli ziemskiej odgrywa kluczową rolę w kształtowaniu cech klimatycznych i pogodowych. Obserwujemy tam przede wszystkim odmienne warunki solarne, od tych które towarzyszyły nam w czasie poprzednich ekspedycji zaćmieniowych. Słońce osiąga w Islandii mniejsze wysokości nad horyzontem zaś długość dnia zmienia się w ciągu roku w charakterystyczny sposób (patrz: wykres Porównanie warunków solarnych Reykiaviku i Warszawy) Zaćmienie rozpoczynało się 44 minuty po wschodzie Słońca - o godzinie 3:06. Początek fazy obrączkowej następował o 4:01 zaś koniec zjawiska przypadał na godzinę 5:01.
W dniu zaćmienia aparatura została uruchomiona o godzinie 2 nad ranem (na
22 minuty przed wschodem Słońca). Podobnie jak w latach ubiegłych wykonaliśmy
pomiary:
Pyrheliometr umieszczony jest na podstawie automatycznie ustawiającej kąt elewacji Słońca, a więc "śledzącej" Słońce. Wykorzystywane przez nas mierniki promieniowania i temperatury były połączone z automatycznym urządzeniem rejestrującym (rejestrator cyfrowy) umożliwiającym przesyłanie danych do komputera.
Dzień poprzedzający zaćmienie rozpoczął się prawie bezchmurnym i mroźnym porankiem. W ciągu dnia zachmurzenie zmieniało się od 2/8 do 3/8. Po południu na wschodnim i zachodnim horyzoncie zaczęły pojawiać się deszczowe stratusy, które pod wieczór zakryły niebo nad pierwotnie wybranym przez nas miejscem obserwacji. Podczas zaćmienia chmury pokrywały 7/8 nieba od południowego zachodu. W trakcie zaćmienia obserwację utrudniały chmury przechodzące przed tarczą Słońca, które wkrótce po zakończeniu fazy obrączkowej uniemożliwiły dalszą obserwację.
Na miejsce obserwacji wybraliśmy płaski teren pokryty suchą trawą, oddalony
od brzegu morza o ok. 300 metrów. Aparatura została uruchomiona o godzinie
2 nad ranem. Niestety rejestrację parametrów meteorologicznych w tym miejscu
musieliśmy przerwać, gdyż prognozy pogodowe na dzień zaćmienia nie były pomyślne.
Zaćmienie obserwowaliśmy ze skalistego zbocza nad brzegiem oceanu w niewielkim
stopniu pokrytego niską trawą, oddalonego od pierwszego punktu o ok. 200 kilometrów
w kierunku zachodnim (Półwysep Tjörnes)
30.05.2003.
Temperatura o godzinie 2:50 nad ranem wynosiła -5°C. O godz. 5:10 termometr
wskazywał 0°C. Do godziny 9 temperatura powietrza wynosiła 8°C.
|
31.05.2003.
Temperatura o godzinie 2 nad ranem wynosiła 6,5°C i stopniowo wzrastała. Gwałtowniejszy
skok temperatury zanotowany został tuż po wschodzie Słońca (2:30) 6,88°C.
Zaćmienie rozpoczęło się przy temp 6,8°C. Przez większość czasu trwania zaćmienia
wartości temperatury oscylowały między wartościami 7,1°C a 7,3°C. Temperatura
podczas fazy obrączkowej wahała się między 7,2 7,28°C. Po dziesięciu minutach
temperatura spadła do 7,15°C, by po kilku minutach wzrosnąć do wartości 7,32°C.
Do końca zaćmienia odnotowany był kolejny kilku minutowy spadek temperatury
(7,1°C). Temperatura znacząco zaczęła wzrastać po zakończeniu zaćmienia już
o 5:30 wynosiła 7,8°C.
Uzyskane wyniki ciągłej rejestracji temperatury pozwalają stwierdzić, że jej
wahania w dużym stopniu są zależne od zmienności zachmurzenia, które zaburzało
obraz zależności od fazy zaćmienia.
|
30.05.2003.
Od wschodu Słońca do godziny 5 wartość natężenia promieniowania wzrasta od
0 do 60 W/m2. O godzinie 9 notujemy wartość 420 W/m2.
Fluktuacje widoczne na wykresie spowodowane są zmiennym zachmurzeniem.
|
31.05.2003.
Od momentu rozpoczęcia rejestracji pyranometr wskazywał wartość 3 W/m2. Do
pierwszego kontaktu Księżyca ze Słońcem, wartość promieniowania wzrosła do
8 W/m2. Podczas fazy częściowej, spadek promieniowania zanotowany został od
godziny 3:25. Minimum wartości promieniowania (1 W/m2) zarejestrowany został
po pięciu minutach od początku fazy obrączkowej. Następnie promieniowanie
stopniowo wzrosło (o godzinie 5:30 wartość promieniowania wynosiła 57,5 W/m2).
Na wykresie widać, że wzrost promieniowania po zakończeniu zaćmienia nie jest
symetryczny do jego spadku wraz z nastaniem zjawiska. Szybki wzrost promieniowania
całkowitego nastąpił dzięki odsłonięciu tarczy słonecznej z warstwy chmur,
które zakryły tarczę Słońca tuż po zakończeniu fazy obrączkowej.
|
30.05.2003.
Bilans promieniowania zaczyna osiągać wartości dodatnie, stopniowo wzrastające,
już od godziny 3:45. O godzinie 9 zarejestrowano wartość 260 W/m2. Podobnie
jak na wykresie promieniowania całkowitego widoczne są fluktuacje po godzinie
5.
|
31.05.2003.
Na wykresie bilansu promieniowania przeważają wartości ujemne. Od godziny
2 bilans promieniowania wynosił 24,5 W/m2. Od początku zaćmienia zarejestrowany
został słaby wzrost do wartości (-16 W/m2). Faza obrączkowa zaczęła się od
wartości 20 W/m2 i bilans promieniowania spadał jeszcze przez 5 minut (do
21,5 W/m2). Od godziny 4:05 rejestrowany był wzrost. Na dziesięć minut przed
końcem zaćmienia została przekroczona wartość 0 W/m2. O 5:30 pyrradiometr
wskazywał 26,5 W/m2.
Spadek wartości bilansu podczas fazy obrączkowej był wyraźny.
|
30.05.2003.
Z przyczyn atmosferycznych pyrheliometru nie uruchomiono.
31.05.2003.
Pomiar mogliśmy prowadzić tylko przez godzinę, gdyż później zachmurzenie uniemożliwiło
dalszą rejestrację. Musieliśmy także odczekać 15 minut po wschodzie by Słońce
osiągnęło odpowiednią wysokość. Niestety, początek zaćmienia nie został zanotowany
przez aparaturę.
|
Pomyślnie przeprowadzona obserwacja majowego zaćmienia w Islandii graniczy
niemalże z cudem. Warunki pogodowe w tym rejonie świata nie sprzyjają obserwacjom
nieba, niezależnie od pory roku czy dnia. Wyniki pomiarów, które uzyskaliśmy
uważamy za bardzo interesujące.
Pyranometr zarejestrował wyraźny spadek promieniowania całkowitego podczas
zaćmienia - o 10 W/m2. Nie można porównać danych z tej wyprawy z wynikami
poprzednich (do RPA i na Madagaskar). W Republice Południowej Afryki spadek
mocy promieniowania całkowitego był zdecydowanie wyraźniejszy (o ok. 50 W/m2)
- pomimo silnego zachmurzenia. W RPA zaćmienie było równie wyraźnie widoczne
na wykresie bilansu promieniowania (zarejestrowaliśmy dużą amplitudę wartości).
Na Madagaskarze nie udało się znacząco uchwycić zaćmienia.
Niestety do tej pory nie udało nam się zarejestrować spadku promieniowania
bezpośredniego podczas zaćmienia. Ale mamy nadzieję, że następne wyjazdy zaowocują
w nowe pomiary i będziemy mogli stworzyć interesującą bazę danych o warunkach
radiacyjnych i meteorologicznych związanych z zaćmieniem Słońca.
|
Opracowanie tekstu i wykresów: Lidia Popowicz, Ksawery Skąpski
Strona WWW: T. Kretschmer, D. Pasternak
