Innkommende stråling.

[la1goa]

Jeg holder på med et prosjekt der man kan putte inn noen parametere og ta ut et datasett over hvor mye innkommende stråling de forskjellige bredde/lengdegradene mottar. Så lang er nå programsnutt (filversjon 1.) ferdig for å testing av data. Snutten kalkulerer avstand fra sola og solhøyden for bredde/lengdegrad og gir mottatt effekt på toa. Foreløpig kalkuleres det med at solen gir 1366 W/m^2 ved 1 AU, men neste versjon er det planlagt å bruke dataserier med målt effekt.

Det finnes en del begrensninger i nøyaktigheten, men jeg tror ikke det har så stor betydning. Man skal være klar over at klokkeslett som brukes er UTC. Det tas ikke hensyn til DT-UT. Alle klokkeslett omregnes til Julian day som brukes av astronomiske algoritmer (VSOP82). Disse algoritmene tar hensyn til Jupiters, Saturns og månens påvirkning av jordens avstand fra sola. Så avstanden som kalkuleres er jordens avstand ikke barysentrisk avstand (jord&måne).

Det tas ikke hensyn til Solen avstand fra elliptikken og heller ikke månens dragning på jorden i forhold til denne, da det regnes med at andre unøyaktigheter er større. Det er brukt gjennomsnittelig vintersolverv/sommersolverv med basis i år 2000 for å spare tid, men gir noen unøyaktigheter med hensyn til tiden. +/- noen timer. korrekte algoritmene krever ganske mye datakraft.

Programmet er satt med et gyldighetsområde 1800-2200 pga. en del astronomiske algoritmer er utelatt.

------

Skriv inn dato for start og dato for stopp av serien. Velg Lon/Lat og trykk på "run". Det er mulig å avbryte hvis du har gjort noe feil. Dataseriene har start og stopp kl: 00:00 UTC, dersom du ønsker andre tidspunkter kan du legge til en dag før og etter. Trykk på tabben Result etter Runknappen blir synlig igjen. Klipp og lim inn i den applikasjonen du ønsker. Dataformatet som oppgis i første versjon er Julian day og Watt/m^2


Feks fra Oslo 1.1.2000:
2451545.35833        0.000000000000000000
2451545.35903        0.000000000000000000
2451545.35972        0.000000000000000000
2451545.36042        0.000000000000000000
2451545.36111        0.000000000000000000
2451545.36181        0.000000000000000000
2451545.36250        0.775578737258911130
2451545.36319        2.824398994445800780
2451545.36389        4.862307548522949220
2451545.36458        6.889261245727539060
2451545.36528        8.905218124389648440
2451545.36597        10.910136222839355470
2451545.36667        12.903972625732421880
2451545.36736        14.886687278747558590
2451545.36806        16.858238220214843800
2451545.36875        18.818582534790039100
2451545.36944        20.767683029174804700
2451545.37014        22.705499649047851600
2451545.37083        24.631988525390625000



Julian Day 2451545.36944 er det samme som 01.01.2000 Kl: 20:52 UTC (ikke lokal tid)
På dette klokkeslett mottok Oslo (Lon: 60 Lat:10) 20.76 Watt pr kvadratmeter på toppen av atmosfæren.

Snutten kan lastes ned her: http://pubadmin.ostfold.net/data/downloads/966/SunPower.exe

Kommentarer, ønsker eller annet tas i mot med stor takknemlighet.

[Amatør1]

Interessant, la1goa, skal se litt på programmet ditt etter hvert. Men nå sitter jeg på en Linux-boks, og da fungerer ikke windows-programmer noe særlig (selv om det er noe som heter wine).

UT og Julian day (med desimaler) er det eneste som fungerer for astronomiske beregninger, det er klart. Jeg har fusket litt i faget selv, og vil sterkt anbefale programbiblioteket AA+ for denne type beregninger. Kanskje er det det du har brukt, det er forøvrig en implementasjon av metodene i boka til Jean Meeus.

Jeg laget en gang en 3d-gravitator med utgangspunkt i posisjoner og hastigheter beregnet med AA+, dvs. startbetingelsene ble beregnet med de metodene, men deretter var det Newtons lover som gjalt. Integrasjonsmetoden var litt grov, så helt perfekt ble det ikke. Men det var artig å leke seg med å sende ukjente planeter inn mot sola, da hendte det at Månen ble revet løs fra Jorda, og endte som egen planet 

Metodene dine er nøyaktige nok for formålet. Solas avstand fra ekliptikken (ikke "elliptikken"  ) betyr lite eller ingenting. Og ihvertfall mindre enn solas egen barysentriske bevegelse i ekliptikkens plan. Sola beveger seg opptil 2.2 soldiameter fra solsystemets barysenter, men selv dette har ingen egentlig greid å påvise at har noen betydning, selv om mange har forsøkt. De indre planetene følger i hovedsak med Solas bevegelse, men jo lengre ut du kommer vil referansen i større grad nærme seg solsystemets barysenter.

Tabellen din viser avvik fra 20.76 Watt pr kvadratmeter som funksjon av JD?

[la1goa]

Tabellen din viser avvik fra 20.76 Watt pr kvadratmeter som funksjon av JD?

Første bugsen funnet. Jeg kan ikke skjønne hvordan jeg har snudd døgnet fullstendig på hodet. det ble for mye lon/lat og klokkeslett at jeg datt litt av lasset når jeg sjekket dataene. xxxxxxxx.5 skal være midnatt og xxxxxxxxx.0 er middag. Vel det skal jeg rette opp snart som mulig. Det tar litt tid å gå igjennom koden, så i morgen burde det være fikset opp.

Men du burde ikke ha problemer med å bruke wine? snutten gjør ingen funksjonskall i windows bort sett fra standard skjermoppdateringer. Den skriver ikke en gang til fil. Problemet mitt med biblioteker er at jeg snekrer snutter i delphi 4.0 som forsvant i forige årtusen en eller annen gang. Jeg har bare en bok full av algoritmer fra den nevnte personen Jean Meeus. Har lært utrolig mye av å lese i denne.

[la1goa]

Ok... Nytt forsøk, en krone....

Filverson 2 er klar til nedlasning samme adresse som før.


Nå sjekket jeg med WolframAlpha http://www.wolframalpha.com/input/?i=sunset
dagen for i dag (19.08.2012) sier den at solnedgang er 8:59 pm CEST


Vi slår inn følgende koordinater LON/Lat  60/10
Settter datoen til 19.08.2012 og får ut denne lista: (utdrag)


2456159.28750        10.957907676696777340
2456159.28819        8.160060882568359380
2456159.28889        5.367533683776855470
2456159.28958        2.580390214920043950
2456159.29028        0.000000000000000000
2456159.29097        0.000000000000000000
2456159.29167        0.000000000000000000


2456159.29028 er i følge kalkulatoren min 2012.8. 19:18:58.192 (UTC)
Så nå burde den være riktig forhåpentligvis.

Et minutt avvik kan selvfølgelig være så mangt f.eks. DT-UT

------------------------

Jeg regner med at minuttbaserte dataserier ikke er så interresant, men i fremtiden kommer den til å inkludere dags/måned/års baserte serier. Første versjon er kun til for kontroll av dataene. Det skal bli mulig å kunne velge mellom seperatorer og andre datoformater.

[Amatør1]

Prøvde litt med første versjon, under Wine på Kubuntu Linux
hvert minutt fra 2000 til 2001, longitude 10, latitude 60 (er det vestlig eller østlig longitude....?)

Det ser litt rart ut
[attachimg=1 width=600]

Kjørte cut/paste in LibreOffice for å lage graf.

Det er vel avstand sol-jord + vinkel med vertikalen du tar hensyn til?

[la1goa]

Prøvde litt med første versjon, under Wine på Kubuntu Linux
hvert minutt fra 2000 til 2001, longitude 10, latitude 60 (er det vestlig eller østlig longitude....?)

Det ser litt rart ut

Kjørte cut/paste in LibreOffice for å lage graf.

Det er vel avstand sol-jord + vinkel med vertikalen du tar hensyn til?

Hvis du tok hvert minutt fra 2000 til 2001 burde du ha fått et datasett på 1440*366 (skuddår?) ikke 1524  som figuren viser?
Men hva er det som ser rart ut?

Utregninger:  Solens effekt * Sin(solhøyde)  / Avstand^2

Solhøyden er kalkulert på aksen er vippet på 23.5 i forhold til ekliptikken der jeg finner maxhøyden og minhøyden, og regner ut høyden i forhold til årstid, klokke og lat. Når vi får negative verdier blir disse omgjort til 0. Avstand er kalkulert i henhold til VSOP82 og oppgis i AU.  Effekten er i utgangspunktet satt til 1366.

Prøver du Lon verdier over 66 Grader vil du få tilnærmet sinuskurver (dagskurver) på effekten når vi har midnatt sol. på 90 grader vil du ikke få sinuskurver men en gjevn kurve på sommerhalvåret.

[Amatør1]

Hvis du tok hvert minutt fra 2000 til 2001 burde du ha fått et datasett på 1440*366 (skuddår?) ikke 1524  som figuren viser?

x-aksen er bare antall verdier, ikke Julian Date. LibreOffice gikk i frø når jeg prøvde scatter-diagram

Men hva er det som ser rart ut?

Jeg forstod ikke grafen som ble regnet ut, og verdien 1200, det var uklart hva du regnet ut.

Utregninger:  Solens effekt * Sin(solhøyde)  / Avstand^2

Solhøyden er kalkulert på aksen er vippet på 23.5 i forhold til ekliptikken der jeg finner maxhøyden og minhøyden, og regner ut høyden i forhold til årstid, klokke og lat. Når vi får negative verdier blir disse omgjort til 0. Avstand er kalkulert i henhold til VSOP82 og oppgis i AU.  Effekten er i utgangspunktet satt til 1366.

Ok, da er det jo klarere.

Prøver du Lon verdier over 66 Grader vil du få tilnærmet sinuskurver (dagskurver) på effekten når vi har midnatt sol. på 90 grader vil du ikke få sinuskurver men en gjevn kurve på sommerhalvåret.

Er det kapittel 15. i boka til Meeus "Rising, Transit, Setting" som er basis for solhøydeberegningene dine?

[la1goa]

Jeg skjønte at X-aksen viste antall verdier. Men et helt år basert på minutter burde ha over en halv million på den aksen. Men som du forklarte at det gikk i frø. Og da er vi to om det.

Verdiene du får er oppgitt i watt/m^2. Enkelte breddegrader skal i januar(?) måned vise over 1400 W/m^2 når solen står rett over hodet med solhøyde på 90 grader, da avstanden til Solen er minst.

Nei, jeg brukte ikke boka til Meeus som basis for solhøydeberegningene. Det ble brukt en salig røre av en globus som ble snurret på av vesla, Googel earth, geogebra, mathematika og kalkulator. Til slutt gikk det i surr med den halve dagen som ble lagt på i forbindelse med Latitude. Vel. det skal rettes opp. Jeg tror jeg fant en feil. Denne gangen kan jeg ikke forklare det, uten å gå dypere inn i beregningene.

[Amatør1]

Ok, da demrer det.

Jeg spekulerte litt på hva som skulle til å gjøre det som du gjør, basert på Meeus og AA+.

Jeg tror det "reduserer seg" til å først beregne solas ekliptiske koordinater (RA,DEC) for gitt tidspunkt (JD), og samtidig korrigere disse for parallakse pga. at man ikke observerer fra jordens sentrum, men i posisjon (longitude,latitude) på Jorda. Så kan (RA,DEC) transformeres til (Altitude, Azimuth) for samme tidspunkt, og da er solhøyden = Altitude. Avstanden Jorda-Sola i AU ser ut til å være et mellomresultat i samme beregning.

Jeg tror det kan gjøres kompakt og presist på den måten.

[Jostemikk]

Dere får si fra hvis dere trenger hjelp, gutter!

I denne tråden er jeg akterutseilt så det holder. Det er flere innlegg siden jeg så skuta forsvinne under horisonten, og jeg vet ikke en gang om det er bryet verdt å fortsette å trå vannet i håp om å bli reddet.

Er poenget å lage en wattomatgraf som forteller hvor mye sola varmer TOA på et gitt tidspunkt over en gitt lengde- og breddegrad?

[la1goa]

Det stemmer det Jostemikk. Det skal bli et wattmeter over tid og sted. Jeg har over lengre tid irritert meg over at det ikke er mulig å laste ned dataserier for innkommende stråling som kan settes opp mot utgående. F.eks. jeg tenkte spesiellt på sahara. Temperaturen er vistnok stigende og olr er stigende, jeg er intressert i å sette olr i sammenheng med innkomende. Sjekke hvor mye som er reflektert, absorbert osv. etter kjente modeller. For så å ta samme breddegrad noe lengre vest i Atlanteren, for så å ta tilsvarende breddegrad på sydlig halvkule. Når jeg får snutten 99(+) prosent  korrekt (hvilket den ikke er i dag) så er det lettere å lage korrekte klimamodeller.

Og Amatør1: Jeg drømte om feilen i natt. feilen ligger i kalkuleringer av gjennomsnittet av to breddegrader sett fra solen. Skal rette det opp så snart som mulig når jeg får tid.

[Amatør1]

Og Amatør1: Jeg drømte om feilen i natt. feilen ligger i kalkuleringer av gjennomsnittet av to breddegrader sett fra solen. Skal rette det opp så snart som mulig når jeg får tid.

Nå har jeg laget et program basert på Meeus-metodene, det ser slik ut

Her har jeg kjørt en 2-årsperiode for ~Oslo
[attachimg=1 width=600]

Du kan få mye artig ut av dette, like ved Nordpolen, f.eks.
[attachimg=2 width=600]

[la1goa]

Nå har jeg laget et program basert på Meeus-metodene, det ser slik ut

Se her ja. Jeg er blitt for gammel til å kode effektivt.
Ser ut som jeg kan kutte ut prosjektet 

Legger du det ut et sted?

[Amatør1]

Nå har jeg laget et program basert på Meeus-metodene, det ser slik ut

Se her ja. Jeg er blitt for gammel til å kode effektivt.
Ser ut som jeg kan kutte ut prosjektet 

Legger du det ut et sted?

Jada, må bare flikke litt. Må lage en installasjon, for det følger med noen DLL'er etc.

Har laget noen plott for ulike breddegrader som kan være litt instruktive. Samtlige er kjørt med 1300 minutters step, slik at det blir en faseforskyvning i døgnet, og ikke så overlesset plott.

Vi starter ved sørlige vendekrets, -23.5 grader
[attachimg=1 width=600]

Ekvator
[attachimg=2 width=600]

+20 graders bredde
[attachimg=3 width=600]

+40 graders bredde
[attachimg=4 width=600]

+60 graders bredde (~Oslo)
[attachimg=5 width=600]

+70 graders bredde
[attachimg=6 width=600]

+80 graders bredde
[attachimg=7 width=600]

+85 graders bredde
[attachimg=8 width=600]

+88 graders bredde
[attachimg=9 width=600]

Nordpolen
[attachimg=10 width=600]

[la1goa]

Det som jeg i utgangspunktet er mest intressert i er månedsbaserte datasett. Man får for det meste bare lastet ned månedsbaserte griddata enten det gjelder temp, olr, skydekke osv...

Har du mulighet for en slik funksjon?