Was ist ein Solarimeter?

Ein Solarimeter ist ein Gerät, das entwickelt wurde, um das Strahlungsniveau der Sonneneinstrahlung auf der Erdoberfläche zu bestimmen. Die Hauptanwendung des Instruments liegt im Bereich meteorologischer Studien, insbesondere um zu ermitteln, welche Wettermuster ein Gebiet in naher Zukunft erwarten kann. Solarimeter werden auf einer flachen Oberfläche platziert, wo sie dem gesamten Spektrum der elektromagnetischen Strahlung der Sonne ausgesetzt werden können. Wenn die Sonnenstrahlung auf die Erdoberfläche auftrifft, messen die Sensoren im Gerät einen vollen 180-Grad-Radius um das Instrument herum und ermitteln die Dichte und Veränderungen dieser Strahlung.

Photonen, die wissenschaftliche Bezeichnung für einzelne Lichteinheiten, wirken auf das Gerät ein. Ein Solarimeter verwendet entweder ein chemisch-basiertes System oder physikalische Instrumente, um diese Photonenniveaus zu bestimmen. Innerhalb des Lichtspektrums kann das Gerät sowohl ultraviolettes Licht als auch sichtbare Wellenlängen erkennen und Reaktionen auf Chemikalien oder Instrumente auslösen.

Ein chemisches Solarimeter verwendet eine Lösung aus verschiedenen Chemikalien: Malachitgrün-Leukocyanid, Monochloressigsäure oder Kaliumferrioxalat. Die Strahlung wird aus dem absorbierten Licht in einem als Quantenausbeute-Identifikation bekannten Prozess gemessen. Auf diese Weise kann ein Solarimeter die gesamte Höhe der elektromagnetischen Strahlung bestimmen, vom Lichtspektrum bis zur Wärmeeinwirkung auf die Erdoberfläche.

Auf der anderen Seite verwenden einige Solarimeter physikalische Instrumente, um die Strahlung zu identifizieren. Dazu gehören Bolometer, Photodioden und Thermopiles. Bolometer sind die einfachsten. Sie verwenden ein Metallstück, das an einem Kühlkörper befestigt ist und es ermöglicht, Temperaturänderungen zu erkennen. Fotodioden sind modernere Designs, die das Konzept der Sonnenenergie nutzen, um Lichtenergie in elektrischen Strom umzuwandeln und die Strahlungsintensität zu messen. Ebenso sind Thermopiles in der Lage, Wärme in elektrischen Strom umzuwandeln, der auch das Strahlungsniveau ermittelt.

Solarimeter verlassen sich stark auf die tatsächliche Position der Sonne, um die bestmögliche Anzeige zu erhalten. Wenn die Sonnenstrahlung direkt über dem Gerät aus dem Zenit kommt, sind die Messwerte absolut genau und leicht identifizierbar. Zwischen den Winkeln 0.5 und 60 Grad muss jedoch eine proportionale Bestimmung erfolgen. Wenn die Sonne bei 90 Grad oder mehr steht, kann leider kein Messwert gemessen werden.

Eine wichtige visuelle Komponente eines Solarimeters ist eine kleine Glaskuppel, die auf dem Gerät platziert wird. Dies ermöglicht korrekte Messwerte im Bereich von 300 bis 2,800 Nanometern, die als ideale Parameter für eine Messung angesehen werden. Darüber hinaus bietet diese Glaskuppel einen einfachen Schutzschild gegen andere Phänomene wie Regen oder Schnee.