Titelaufnahme

Titel
Solar radiation measurements at the University of Graz / Manuel Mohr
Verfasser/ VerfasserinMohr, Manuel
Begutachter / BegutachterinFoelsche Ulrich
Erschienen2012
Umfang91 Bl. : 2 Zsfassungen ; Ill., graph. Darst.
HochschulschriftGraz, Univ., Masterarb., 2012
Anmerkung
Zsfassung in dt. und engl. Sprache
SpracheEnglisch
DokumenttypMasterarbeit
Schlagwörter (GND)Graz / Sonnenstrahlung / Sensor / Graz / Sonnenstrahlung / Sensor / Online-Publikation
URNurn:nbn:at:at-ubg:1-40172 Persistent Identifier (URN)
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Solar radiation measurements at the University of Graz [19.66 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Die solare Strahlung ist die wichtigste externe Energiequelle für das Klimasystem der Erde. Die am Boden ankommende Strahlung ist für den Wärmeeintrag verantwortlich und treibt somit Prozesse wie das Wetter und die Meeresströmungen an. Es ist daher von großer Bedeutung diesen Parameter sehr genau zu bestimmen, was nur mittels Strahlungsmessungen an der Erdoberfläche erreicht werden kann. An der Universität Graz wird die Himmelsstrahlung und Globalstrahlung mit zwei unterschiedlichen Mess-Plattformen gleichzeitig gemessen. Dies bietet die Möglichkeit, Unterschiede zwischen den Messdaten zu analysieren und auch deren Ursachen zu finden. Zunächst wurde die zeitliche Entwicklung der strahlungsrelevanten Messgrößen betrachtet. Die anschließende Auswertung der Strahlungsdaten zeigte, dass ein deutlicher Unterschied zwischen den Messdaten beider Plattformen durch den Schatten der Blitzfangstange hervorgerufen wurde. Dieser Schatten bedeckte den Sensor der Globalstrahlungsmessung einer Plattform, jedoch nur in einem bestimmten Zeitraum im Verlauf des Jahres. Um diese Beeinflussung der Messung zu eliminieren, wurde berechnet, wie weit die Blitzfangstange gebogen werden muss, um die Messung nicht mehr zu beeinflussen. Weiters wurde untersucht, wie unterschiedlich das Verhalten der Sensoren mit der täglichen Variation der Solarstrahlung ist. Die Ergebnisse dieses Vergleichs lassen auf die Abschattung der Sensoren und Offsets zwischen den Sensoren als mögliche Ursachen für die Unterschiede in den Messdaten schließen. Eine genauere Untersuchung der Daten der Himmelsstrahlung haben die Vermutung bestärkt, dass Differenzen zwischen den beiden Messgeräten durch die unterschiedliche Abschattung als auch durch Offsets hervorgerufen werden. Schließlich konnte gezeigt werden, dass jene Differenzen im Laufe des Jahres variieren und auch stark wetterabhängig sind.

Zusammenfassung (Englisch)

Solar radiation is the most important external source of energy for the Earth?s climate system. The solar radiation reaching the surface of the Earth is responsible for the thermal input and drives processes like the weather and ocean currents. Thus, this parameter needs to be known very precisely, which is achieved with the use of ground-based measurements. At the University of Graz, the global and diffuse solar radiation is measured simultaneously with two different measurement platforms. This provides an excellent opportunity to investigate differences between the data sets and their possible causes. At first, we evaluated the measurement data of the radiation relevant meteorological parameters. The subsequent analysis of the radiation measurements showed that one significant difference originates from the shadow of the lightning protection rod, which covered the sensor of the global solar radiation measurement instrument of one platform during a specific time of the year. We determined this influence and calculated a bending angle of the rod that allows for undisturbed measurements. Next, the different behaviour of the four sensor elements was compared with each other. This comparison has shown differences between the data sets that have been likely a result of the shading of the sun and also offsets between the different sensors. The further evaluation of the data has emphasized that the differences between the diffuse solar radiation measurements of both platforms have been mostly caused by the different shading methods used. Finally, it has been found that this difference varies throughout the year and is strongly dependant on the weather conditions.