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系统概述：
对辐射收支的长期测量不仅对研究天气和气象学有着非常重要的意义，同时还有助于了解地球气候系统以及人类对气候变化的影响。地面辐射监测网络和卫星上的辐射观测二者结合，便构成了一个完整的地表辐射收支评估系统。地面辐射监测能对卫星上的辐射观测进行有效的校准和修正，从而为观测提供长期有效的观测数据；同时对家庭和工业太阳能技术的发展提供直接依据。这样的测量对于评估大气辐射传输的理论分析结果、验证气候模式计算、研究地表辐射变化趋势、农业气象及生态学研究也都是的。与此同时，辐射的收支对于蒸发、植物蒸腾、水的循环研究等也具有及其重要的价值。
辐射的测量分为太阳辐射测量和地球辐射的测量。太阳辐射或称短波辐射的测量可细分为天空总辐射（Eg↓）、直接辐射(S)和散射辐射(Ed↓)(备注： Eg↓= S+ Ed↓)，在进行收支测量计算时，短波辐射还包括地面反射辐射(Er↑)。地球辐射或称长波辐射分为天空向下辐射(El↓)和地面向上辐射(El↑)。 收入辐射（E↓）= 天空总辐射（Eg↓）+ 天空向下辐射(El↓) ；支出辐射（E↑）= 地面反射辐射(Er↑) + 地面向上辐射(El↑) 。辐射收支的差为净辐射（E*），净辐射（E*）= 收入辐射（E↓）- 支出辐射（E↑）
紫外辐射常常单独测量，到达地面的紫外辐射分为两类：UV-A（315－400nm）和UV-B（280－315nm），监测地面的紫外辐射及其定量变化对于加强环境评估和公众安全都有十分重要的意义。因此，WMO强烈建议增加紫外辐射监测进行国家紫外指数的预报。
BSRN21太阳辐射测量系统主要包括太阳总辐射、散射辐射、直接辐射、反射辐射、大气长波辐射、地球长波辐射、紫外辐射、光合有效辐射等辐射测量，除此之外，根据需要还会增加同步的常规气象要素。严格地说，测量直接辐射和散射辐射必须采用太阳自动跟踪系统（Tracker），而且对于辐射表而言需要加强制通风罩，以保持探头的身体温度的相对稳定，以及去除可能聚结在探头上的雨露和雾气。
BSRN21太阳辐射测量系统主要配置技术指标
| 仪器名称 | 主要性能 | 图片 |
| 短波辐射表(CMP21)：太阳总辐射，散射辐射，地面反射短波辐射 | 范围：-400~4000W/m²； 热辐射偏移（200W/m²）：<7W/m²； 温度变化偏移（5K/h）：<2 W/m²； 响应时间：<2秒； 温度响应：<0.3%； 不稳定性（变化/年）： <0.5%； 非线性（100-1000W/m2）：<0.2%； 方向响应：<10W/m2 倾斜误差：＜0.2%； 温度传感器输出：10K热敏电阻（可选PT-100） 光谱范围：270~3000nm； 平均时间：>10年； 防护等级：IP67； | |
| 长波辐射表（CGR4）：大气长波辐射；地面反射长波辐射 | 光谱范围 (50% 点)：4.5 ~ 42 μm； 测量范围：0~1000W/m²； 响应时间（95%）：<18s； 不稳定性(年变化)：< 1%； 非线性: < 1%； 视角：180º； 窗口热偏移：<4W/m²； | |
| 直接辐射表（CHP1）：太阳直接辐射 | 响应时间（95%）：<2s； 光谱范围：200~ 4000 nm； 非线性误差：<0.2 %； 不稳定性（变化/年）：<0.5%； 零点漂移（因温度变化,5K/hr）: <1W/m2； 辐射强度：4000W/m²； 视角：5±0.2º； | |
| 光合有效辐射表（PQS1）：光合有效辐射 | 传感器类型：硅光电二极管 光谱范围：（400~700）nm±4nm 灵敏度：4~10μV/μmol/m2/s 非稳定性（年变化）：<2% 非线性：<1%（0~10000μV/μmol/m2/s） 温度依赖性：<-0.12%/℃ 响应时间（95%）：<1μs 定向响应：<30μmol/m2/s 视角：180° 水平泡精度：<0.2° | |
| 紫外辐射表（CUV5）：太阳紫外辐射 | 光谱波长：280~400nm 输出范围：0~400 W/m2 灵敏度：300~500μV/W/m2 辐射强度：400W/m2 响应时间：<1s 方向误差：<5%（80°时） 非稳定性（年变化）：<5% 非线性：<1% 温度依赖性：-0.1%/℃ 阻抗：10 kΩ | |
| 日照时数表（CSD3）：太阳日照时数 | 光谱范围：400~1100nm 不确定性：<10% 响应时间：<1ms 非稳定性（年变化）：<2%/年 温度响应：<0.1%/℃ 日照时数精度：>90% 防护等级：IP67 | |
| 全自动太阳跟踪器(SOLYS2)：保证实时跟踪太阳，确保各辐射参数的准确性 | 双轴自动跟踪器 定位与时间校准：全自动GPS 负载（平衡）：20Kg 定向精度：< 0.02º 角速度：5º/s 加速度：3.6 º/s2 供电：18-30VDC，90-264AC，50/60HZ 功耗：21W（晚上降至13W） 温度范围：-20℃-50℃（DC）；-40℃-50℃（AC） 重量：23Kg（跟踪器），5Kg（支架） |
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| 数据采集器(CR1000X) | 内存：128MB，通过MicroSD卡扩展至2GB 扫描频率：100Hz； CPU：32bit，FPU， 1MB运存时钟精度：±3分钟/年；10μm（选配GPS） 工作温度：-40℃~85℃； 带网口通讯，RS232； | |
| 供电单元 | 1、整套太阳跟踪器供电单元（交流及太阳能供电，锂电池，保证连续10天阴雨环境）； 2、数据采集单元供电单元（太阳能供电及锂电池可选）； |
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| 整套系统安装支架 | 太阳总直散以外的辐射表，需定制安装支架，符合国家相关气象规范要求；辐射系统T型支架（定制，不锈钢材质，灰白漆） |
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| 数据采集与管理平台 | 1）为保证数据管理需求，需提供中心数据管理平台软件。 2）管理平台软件通过远程数据采集，数据审核，实时监控，历史数据查询、统计，超标数据预警等功能实现对野外各监测站点观测的统一在线监控和管理。 3）管理平台软件实现各站点数据的在线监测、历史监测数据的展示、查询；可根据时间段、站点名称、参数及数值范围等查询条件，方便地查询监测数据，查询结果以列表的形式进行数据展现，查询结果可导出到EXCEL文件中。 4）软件整合采集器的通讯协议，与数据采集/入库模块一体化，支持断点续传，保障数据接收稳定无错漏；支持自动采集和上传导入两入库方式，可以将台站软件上传的数据记录自动入库； 5）达到数据共享的同时保证安全性，用户权限可配置，用户根据权限访问数据，同时具备数据备份和恢复功能丰富的图形控件，支持任意站点任意数据的组合实时展示。 |
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