Błędy pomiarowe natężenia promieniowania słońca

• Jak radzić sobie z błędami pomiaru
• Dlaczego czujniki wymagają rekalibracji
• Analiza przypadku www.meteo.waw.pl
  

Maksymalna teoretyczna wartość natężenie promieniowania słonecznego na powierzchnię poziomą dla szerokości geograficznej Warszawy wynosi około 1000 W/m2, a w praktyce trochę poniżej 1000W/m2.

Dla Stacji Meteo Warszawa w latach 2004 i 2012 amplituda spełnia ten warunek, ewentualnie jest zbliżona jeszcze w latach 2013 - 2014. W pozostałych pomiarów w latach z okresu 2001 - 2016 jest zdecydowanie niższa. Ponadto na wykresie występuje wyraźny trend spadkowy od roku 2004 do 2011, skokowy wzrost w roku 2012 i znów spadkowy trend do chwili obecnej (maj 2017). Wskazuje to na błąd systematyczny narastający w trakcie eksploatacji do 2012r, w którym dokonano korekty podczas serwisu i ponownego wzorcowania. Po 2012 znów pojawia się narastający ujemny błąd systematyczny.

Zdajemy sobie sprawę z błędów pomiarowych natężenia promieniowania słońca na naszej stacji.  Istniejący trend pomiarów jest ilustracją praktycznych problemów z którymi mogą spotkać się użytkownicy terenowych stacji meteorologicznych i dlatego korekta wskazań czujnika promieniowania jest dokonywana tylko co kilka lat. W przypadku czujnika promieniowania trend pomiarów wynika ze zmian przezroczystości i zanieczyszczeń osłony czujnika i spadku czułości fotoelementu i ma charakter systematyczny. Dane nadal mogą być wykorzystywane przy odpowiednim przeskalowaniu przez współczynnik czułości wyznaczany w bezchmurne dni. Taka metoda była stosowana w innych opracowaniach, niemniej każdy musi ocenić jej przydatność dla swoich celów.

Nie określamy niepewności danych pomiarowych, gdyż stacja ma charakter demonstracyjny, a cena za pobierane dane jest symboliczna przy porównaniu z ofertą instytutów naukowych. Każdy przed zakupem może przejrzeć nieodpłatnie wykresy z pomiarami i ocenić przydatność danych numerycznych do swoich celów. Czujniki są okresowo poddawane sprawdzeniu i wzorcowaniu, co jest odnotowywane na stronie stacji. Informacja o degradacji wyniku pomiaru promieniowania jest zawarta w opisie do stacji.

Zastosowany na stacji czujnik promieniowania LB-900 jest najprostszą wersją z oferowanych. Do zastosowań profesjonalnych polecamy inne mierniki z czujnikami firmy Kipp&Zonen, specjalizującej się w tego typu pomiarach. Jednak ceny tych czujników sięgają kilkunastu tysięcy złotych.