Spektrale Fehler bei Messungen mit Silizium-Zellen-Pyranometern
Die Sonnenstrahlungsmesser der Apogee MP-Serie werden in einem Kalibrierungslabor unter elektrischen Lampen kalibriert.
Das Kalibrierverfahren simuliert die Kalibrierung bei klarem Himmel und einem Zenitwinkel der Sonne von etwa 45°. Aufgrund
der begrenzten spektralen Empfindlichkeit von Siliziumzellen-Pyranometern im Vergleich zum Sonnenstrahlungsspektrum
(siehe Grafik unten) kommt es jedoch zu spektralen Fehlern, wenn Messungen unter Bedingungen durchgeführt werden, die
sich von den Bedingungen unterscheiden, unter denen der Sensor kalibriert wurde (z. B. unterscheidet sich das
Sonnenspektrum bei klarem und bewölktem Himmel, so dass Messungen bei bewölktem Himmel zu spektralen Fehlern führen,
da die Sensoren unter klaren Himmelsbedingungen kalibriert wurden).
Siliziumzellen-Pyranometer können auch zur Messung der kurzwelligen Strahlung unter anderen Bedingungen als bei klarem
Himmel oder von anderen Strahlungsquellen als dem einfallenden Sonnenlicht verwendet werden, doch treten bei der
Messung der Strahlung mit Siliziumzellen-Pyranometern unter diesen Bedingungen spektrale Fehler auf. Die nachstehenden
Diagramme zeigen die geschätzten spektralen Fehler von Apogee-Siliziumzellen-Pyranometern bei unterschiedlichen Zenit-
winkeln der Sonne und unterschiedlichen atmosphärischen Luftmassen. Der Diffusor ist so optimiert, dass Richtungsfehler
minimiert werden. Daher zeigt das Kosinusdiagramm im Abschnitt "Spezifikationen" die tatsächlichen Richtungsfehler in der
Praxis (einschließlich der Beiträge der spektralen Verschiebung, die bei Änderungen des Zenitwinkels der Sonne und der
atmosphärischen Luftmasse mit der Tages- und Jahreszeit auftritt). Die nachstehende Tabelle enthält Schätzungen des
spektralen Fehlers für die Messung kurzwelliger Strahlung aus anderen Quellen als der Sonnenstrahlung bei klarem Himmel.
Spektrale Empfindlichkeit von Pyrano-
metern der Apogee SP-Serie im Vergleich
zum Spektrum der Sonnenstrahlung an
der Erdoberfläche. Siliziumzellen-Pyra-
nometer wie die Apogee SP-Serie sind nur
für den Wellenlängenbereich von etwa
350-1100 nm empfindlich und nicht für
alle Wellenlängen innerhalb dieses Be-
reichs gleichermaßen. Wenn der spektrale
Anteil der Sonnenstrahlung erheblich von
dem Spektrum abweicht, für das die
Siliziumzellen-Pyranometer kalibriert
wurden, kommt es zu spektralen Fehlern.
12