基于試驗(yàn)研究基礎(chǔ)上的日照紙涂藥細(xì)節(jié)的分析

張成年ZHANG Cheng-nian；劉進(jìn)LIU Jin；楊濤YANG Tao

（①咸陽市氣象局，咸陽 712000；②陜西省旬邑縣氣象局，旬邑 711300）

（①Xianyang Meteorological Bureau，Xianyang 712000，China；②Xunyi Meteorological Bureau of Shaanxi Province，Xunyi 711300，China）

基于試驗(yàn)研究基礎(chǔ)上的日照紙涂藥細(xì)節(jié)的分析

張成年①ZHANG Cheng-nian；劉進(jìn)②LIU Jin；楊濤②YANG Tao

（①咸陽市氣象局，咸陽 712000；②陜西省旬邑縣氣象局，旬邑 711300）

（①Xianyang Meteorological Bureau，Xianyang 712000，China；②Xunyi Meteorological Bureau of Shaanxi Province，Xunyi 711300，China）

根據(jù)日照紙感光原理，通過兩次對日照紙涂藥配比的對比試驗(yàn)，得出了確保日照紙跡線清楚、紙面干凈、記錄誤差小的最佳配藥比例即赤血鹽:枸櫞酸鐵銨:水=5:16:50。提出了涂刷日照紙及藥品管理中應(yīng)注意的細(xì)節(jié)問題。

日照紙；涂藥配比；細(xì)節(jié)問題

0 引言

隨著農(nóng)業(yè)氣象精細(xì)化預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)的開展，日照時(shí)數(shù)作為農(nóng)業(yè)氣象指標(biāo)之一在實(shí)際業(yè)務(wù)中的使用越來越頻繁，其觀測記錄的準(zhǔn)確程度直接影響到農(nóng)業(yè)氣象預(yù)報(bào)產(chǎn)品的精度。而對日照時(shí)數(shù)的觀測，我省大部分臺(tái)站采用喬唐式（或稱暗筒式）日照計(jì)進(jìn)行觀測，用這種儀器觀測，觀測記錄的精度不僅受儀器安裝精度的影響，而且對日照紙感光的靈敏度也有一定的要求。一般情況下，日照計(jì)安裝都能按照規(guī)范規(guī)定嚴(yán)格執(zhí)行，一旦安裝固定后，不再變動(dòng)，且安裝的儀器每年都要通過上級業(yè)務(wù)主管部門的專業(yè)人士校驗(yàn)，所以因儀器安裝不正確而引起日照觀測記錄誤差的幾率很小，因此決定日照誤差大小的主要因素就是日照紙感光的靈敏度。

日照紙感光的靈敏度除與涂藥配比直接相關(guān)外，還與藥品保管、涂藥方法、紙張質(zhì)量有著一定的關(guān)系。為獲取準(zhǔn)確的觀測資料，我們對日照紙涂藥配比進(jìn)行了對比試驗(yàn)。其試驗(yàn)方法與試驗(yàn)結(jié)果匯總?cè)缦拢?/p>

1 試驗(yàn)總體設(shè)計(jì)

1.1 試驗(yàn)材料 ①試驗(yàn)藥品：臺(tái)站配發(fā)枸櫞酸鐵銨、赤血鹽、蒸餾水。②試驗(yàn)設(shè)備：喬唐式日照計(jì)3架。③稱量器具：稱重天平（精度0.1克）、量杯（1毫升）。④試驗(yàn)材料：臺(tái)站配發(fā)專用日照紙、鑷子、脫脂藥棉。

1.2 日照紙感光原理 日照紙之所以能夠產(chǎn)生感光跡線，其原理就是利用太陽光使涂抹在日照紙上的藥品發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成不易溶于水的藍(lán)色沉淀物，其化學(xué)反應(yīng)方程式為：

從上面的化學(xué)反應(yīng)式中可知：要是日照感光跡線明顯，就要求使生成物Fe3[Fe(CN)6]2要多，要達(dá)到這一點(diǎn)，就必須增加反應(yīng)物中的Fe2+和[Fe(CN)6]3-的離子濃度。顯然增大或減小枸櫞酸鐵銨的濃度，實(shí)際上就是增大或減小Fe2+和[Fe(CN)6]3-的離子濃度。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 配藥方法 按照規(guī)范規(guī)定的配藥比例，每次涂刷10張左右日照紙的藥量配比是赤血鹽0.5克，枸櫞酸鐵銨1.5克，蒸餾水10毫升，在此基礎(chǔ)上調(diào)整枸櫞酸鐵銨的重量進(jìn)行對比試驗(yàn)。

1.3.2 對比觀測方法 在觀測場內(nèi)南部空曠處平行排放三個(gè)木墩，木墩橫截面距地面高70厘米，每個(gè)木墩間距為3米，且木墩截面安置水平。木墩上各安裝喬唐式日照計(jì)1架，安裝方法與觀測方法嚴(yán)格按照規(guī)范要求。

采用兩次涂藥方法即第一次只涂刷感光劑（枸櫞酸鐵銨），取回日照紙時(shí)再涂刷顯影劑（赤血鹽）。

2 試驗(yàn)過程及結(jié)果

2.1 第一次試驗(yàn) 我們先后兩次同時(shí)用三架日照計(jì)進(jìn)行了對比試驗(yàn)。

第一次試驗(yàn)取蒸餾水10毫升、赤血鹽0.5克，分別于枸櫞酸鐵銨1.0克、1.5克、2.0克配制進(jìn)行試驗(yàn)（兩種藥配比分別為 1:2、1:3、1:4），選取晴天、晴天間多云、多云間陰天三種天空狀況，試驗(yàn)結(jié)果見表1。

表1 不同配藥比例日照觀測記錄表

從表1可以看出：1:3的配藥比例比1:2和1:4效果好。誤差最大的天空狀況為多云天氣。

2.2 第二次試驗(yàn) 第二次試驗(yàn)我們以1:3配藥為基礎(chǔ)，減小或增大枸櫞酸鐵銨重量1克，即配藥比例為0.5:1.4、0.5:1.5、0.5:1.6進(jìn)行試驗(yàn)，在試驗(yàn)過程中，根據(jù)第一次試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，我們特選擇2天多云天氣進(jìn)行對比試驗(yàn)，其結(jié)果見表2。

表2 不同配藥比例日照觀測記錄表

從表2可以看出：0.5:1.6配藥比例效果最好。

3 試驗(yàn)結(jié)論

由以上試驗(yàn)可得：枸櫞酸鐵銨與水的最佳比例為8:25；赤血鹽與水的最佳比例為1:10。如果為一次涂藥，其配比為赤血鹽:枸櫞酸鐵銨:水=5:16:50。

4 討論

本試驗(yàn)只證明了感光劑、顯影劑的最佳配比。在實(shí)際工作中，影響日照記錄誤差的環(huán)節(jié)還很多，如藥品的保管、涂藥過程環(huán)境條件、日照紙的質(zhì)量等。根據(jù)我們以往實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)就確保日照記錄誤差小、跡線清晰、日照紙干凈的實(shí)際操作過程注意問題總結(jié)如下：

4.1 在配制藥液時(shí)，除考慮藥液配制比例外，還應(yīng)結(jié)合藥品質(zhì)量和臺(tái)站經(jīng)驗(yàn)靈活掌握。一般情況下，赤血鹽、枸櫞酸鐵銨分別與水的比例為1:10和3:10。

4.2 涂藥前應(yīng)用脫脂藥棉逐張擦去日照紙上的油脂，這樣涂藥就比較均勻，并且在清水沖洗時(shí)跡線不宜脫落。

4.3 涂藥應(yīng)在暗室或夜間弱光（最好是紅燈光）下進(jìn)行。涂刷好的日照紙，應(yīng)在黑暗處陰干后暗藏備用，嚴(yán)防感光。一次涂刷不宜過多，以10張左右為宜。

4.4 涂刷好的日照紙，可用火燒法先檢驗(yàn)。其方法是用火燒去日照紙的一角，若是兩步涂藥法再刷上配好的赤血鹽藥液，若燒過的邊緣藍(lán)色印痕清晰可見，說明所涂日照紙可用。若整張日照紙變藍(lán)，說明藥品有問題；若日照紙浸泡漂洗后泛黃，可能是紙張有問題，以上兩種情況都需重新涂刷日照紙。

4.5 換下的日照紙，應(yīng)依照感光跡線的長短，在其下描劃鉛筆線。然后，將日照紙用清水沖一遍，再放入足量清水中浸漂3分鐘左右撈出、陰干。

4.6 藥品應(yīng)很好的保存。赤血鹽是有毒藥品且易氧化，應(yīng)當(dāng)密閉妥善保管。枸櫞酸鐵銨是感光吸水性較強(qiáng)的藥品，故應(yīng)防潮、防光，保管時(shí)應(yīng)放在干燥黑暗處。

[1]中國氣象局編.地面氣象觀測規(guī)范[M].北京：氣象出版社，2003，11:81-82.

[2]吳燕鳳.日照紙的涂藥要領(lǐng)[J].廣東氣象，2006(02).

[3]姜桂興.日照紙涂藥的討論和建議[J].浙江氣象科技，1998(03).

Analysis on Sunshine Paper Coating Details Based on Experimental Study

According to the principle of sunshine paper photonasty,through two contrast test of sunshine paper coating ratio,the best dispensing proportion is obtained to ensure that the sunshine paper tracing line is clear,clean with small record error:red blood salt:ferric ammonium citrate:water=5:16:50.The details needing attention in sunshine paper coating and drug management are put forward.

sunshine paper；coating ratio；details

張成年（1956-），男，陜西咸陽人，助理工程師，長期從事氣象科技服務(wù)及管理工作。

P412.1

A

1006-4311（2014）11-0307-02