Zaćmienie
Zaćmienie
Zaćmienie
Zaćmienie
Porównanie wielkości Słońca i Księżyca
Chmury przed zjawiskiem
Chmury przed zjawiskiem
Chmury przed zjawiskiem

22 LIPCA 2009 ROKU NASTĄPIŁO
NAJDŁUŻSZE W XXI WIEKU CAŁKOWITE ZAĆMIENIE SŁOŃCA!...

...widoczne m.in. z terenów Państwa Środka czyli Chin.



Nieosiągalna już niestety za naszego życia, długość trwania tego zaćmienia, wynikała
z dwóch faktów.

Po pierwsze, każdego roku, w lipcu, Ziemia w swej wędrówce po orbicie dookoła Słońca oddala się od niego najbardziej. Dla obserwatora stojącego na Ziemi, tarcza Słońca ma wtedy najmniejsze rozmiary.

Po drugie – w dniu poprzedzającym zaćmienie, nasz ziemski satelita – Księżyc, znalazł się najbliżej Ziemi (dla 2009 roku). To z kolei spowodowało, iż przybrał on na niebie największy możliwy rozmiar.

Stosunkowo duża różnica wielkości obu tarcz (Słońca i Księżyca), wynikająca z powyższych, "odległościowych" przyczyn – dała tak wspaniale długie zaćmienie

W miejscu naszej obserwacji trwało ono 5 minut i 32 sekundy, natomiast rejonie Morza Filipińskiego i Północnego Pacyfiku - trwało najdłużej - bo aż 6 minut i 39 sekund!!!

[po lewej stronie, wśród miniaturek fotografii, znajduje się porównanie wielkosci tarcz obu ciał niebieskich, biorących udział w zaćmieniu]



Pas całkowitości tego zaćmienia prześledzić można na poniższej mapie:

Pas całkowitości

TSE_2009_GoogleMapFull [za pozwoleniem X. Jubiera]



Ekspedycja współorganizowana była przez
Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej
.




Wyposażenie obserwacyjne ekspedycji uzupełniła krakowska firma ASTROKRAK - producent wysokiej klasy sprzętu astronomicznego.

Astrokrak



W promocji wyjazdu poprzez, między innymi, całkowitą i pierwszorzędną organizację wernisażu wystawy fotograficznej oraz spotkania poświęconego prezentacji naszych dokonań i samej podróży - uczestniczyło Centrum Kultury "Dworek Białoprądnicki" w Krakowie.

Centrum Kultury Dworek Białoprądnicki


Powiększenia prezentowane na wystawie - z wielką starannością i zaangażowaniem, wykonała Pracownia Fotografii Cyfrowej - Ostrowski.

Pracownia Fotografii Cyfrowej - Henryk Ostrowski

Ekspozycję można obejrzeć w Centrum Kultury
"Dworek Białoprądnicki" -
w Krakowie, przy ulicy Papierniczej 2.
!!! Wystawa czynna do 28 lutego 2010 roku !!!




O wyprawie i obserwacjach

Najbardziej lubimy podróżować na zaćmienia samochodem. Czujemy się bezpieczniej i swobodniej, mamy gdzie spać, jesteśmy niezależni. W razie niepogody - możemy się szybko przemieścić w inne miejsce. Chiny jednak, pozostają w tej kwestii absolutnie poza zasięgiem :). Ponadto, tym razem pojechało 16 osób...

Polecieliśmy samolotem, ruszając 11 lipca z Warszawy do Moskwy, a następnie niemalże nad całą Azją - do Pekinu.
Jeszcze w Polsce, jako miejsce obserwacji wyznaczyliśmy sobie okolice Szanghaju,
a dokładnie peryferia miasta Jiaxing, leżącego około 150 kilometrów na południowy zachód właśnie od Szanghaju.
Wielokrotnie analizowane warunki pogodowe, panujące w Chinach na przełomie lipca i sierpnia wskazywały, że właśnie w okolicach wschodniego wybrzeża Chin możemy liczyć na korzystną dla obserwacji sytuację. Dość łatwo, także, można się tam dostać.

Cała nasza podróż i przygotowania wycelowane zostały w kierunku miasta Jiaxing. Częściowo opłaciliśmy hotel oraz umówiliśmy trzydniowy transport z centrum na przedmieścia - aby po pierwsze znaleźć odpowiednie miejsce obserwacji, a następnie przeprowadzić program obserwacyjny. Będąc już nawet w Chinach, przez ponad połowę pobytu nie przychodziła nam do głowy zmiana miejsca obserwacji.

Aż do 19 lipca... Od momentu wylądowania w Pekinie (12 lipca) kilka razy dziennie sprawdzaliśmy prognozy pogody oraz satelitarne zdjęcia pokrywy chmur w rejonie Szanghaju
i na początku wszystko wyglądało przyjaźnie. Brak zachmurzenia!

17 lipca wkradło się w nasze umysły lekkie zaniepokojenie, spowodowane kolejną sesją ze zdjęciami satelitarnymi i serwisami pogodowymi. Nad niebezpiecznie dużą częścią wschodnich Chin, między innymi nad Szanghajem, zaczął rozbudowywać się mocny front niżowy i pojawiło się związane z nim potężne zachmurzenie.

18 lipca sytuacja pogorszyła się i wszystkie prognozy wskazywały na spore prawdopodobieństwo wystąpienia silnych opadów, a nawet burz.

19 lipca, wieczorem, podjęliśmy błyskawiczną decyzję o rezygnacji z przejazdu do Jiaxing,
a nowym miejscem obserwacji stał się Wuhan, leżący w odległości około 1100 kilometrów na zachód od Szanghaju. Mieliśmy nadzieję, że wspomniany niż, który oczywiście przesuwał się na zachód :), nie zdąży dotrzeć do Wuhanu. Gwarancji jednak nie było i należało tylko
w duchu zaklinać pogodę i wierzyć, że się podjęło słuszną decyzję... 20 lipca o 8 rano wsiedliśmy do autobusu i po 9 godzinach jazdy staliśmy w Wuhanie. Było słonecznie... jednak do zaćmienia musieliśmy poczekać jeszcze prawie dwa dni.

Nazajutrz czyli 21 lipca o godzinie 4:15 rano wyruszyliśmy wynajętym, amerykańskim samochodem osobowym marki Buick :):):) na poszukiwania miejsca obserwacji. Pole manewru było bardzo ograniczone, nasz kierowca ni w ząb nie mówił po angielsku, a wytyczne co ma
z nami zrobić dostał od słabo mówiącego po angielsku menadżera z hotelu, w którym się zatrzymaliśmy. Jak to się potocznie mówi: „jest ryzyko – jest zabawa”. Po prostu –
w trzyosobowym zespole ruszyliśmy z pod hotelu - przed siebie.

Wyjechaliśmy tak wcześnie rano ponieważ poza znalezieniem miejsca obserwacji – gdzieś na obrzeżach miasta, musieliśmy przeprowadzić porównawcze pomiary meteorologiczne. Zaćmienie rozpoczynało się tuż po 8 rano więc żeby pomiary referencyjne zgrały się w czasie ze zjawiskiem – nie było rady. 4:15 – WYJAZD!

Znalezienie odpowiedniego miejsca, ku naszemu zaskoczeniu, nastąpiło po około 20-30 kilometrach jazdy. Wuhan to dość spore miasto... W zależności od źródła tej informacji, mieszka w nim od ok. 10 do 18 milionów ludzi :)! W czasie poszukiwań, zatrzymywaliśmy się raz czy dwa by sprawdzić okolicę, ale właśnie za tym trzecim razem – powiedzieliśmy – zostajemy.

Szybko rozłożyliśmy sprzęt meteorologiczny i o 6 rano rozpoczęliśmy pomiary. Dzień zapowiadał się bezchmurny i jak dotychczas niezwykle gorący i wilgotny. Taki też był. Pomiary przebiegły bez zakłóceń, a dodatkowo zostały zabezpieczone przez obecnego na wprawie pracownika krakowskiego Oddziału Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej – kierownika Działu Serwisu Systemów Pomiarowych – Pana Krzysztofa Gródka.

W południe wróciliśmy do hotelu. Ponownie odbyła się sesja pogodowa i niestety naszym oczom ukazały się dochodzące do nas chmury. Wiedzieliśmy jednak, że wyczerpaliśmy już wszystkie możliwości dalszych przenosin, a tylko znaczącym pocieszeniem stały się informacje, że w Szanghaju jest jeszcze gorzej [takie to polskie – inni mają trudniej :)]

22 lipca, już nie autem osobowym lecz busem, większość naszej 16 osobowej ekipy wyjechała o 5 rano na ustalone miejsce obserwacji. Było jeszcze ciemno więc chmury zalegające na niebie nie były jeszcze wyraźnie widoczne choć od razu zauważyliśmy, że nie widać gwiazd. Dojechaliśmy na miejsce, ponownie rozstawiliśmy sprzęt pomiarowy i powoli rozkładaliśmy aparaty fotograficzne z coraz to większym niepokojem patrząc na niebo. Cała jego wschodnia część była zachmurzone, a z północnego wschodu ciągle napływały nowe chmury...
a przecież zaćmienie planowane było :) przed południem...
Przebłyski Słońca pojawiły się dopiero 45 minut przed rozpoczęciem zaćmienia.

Faza częściowa zaćmienia przebiegała właściwie za chmurami i momentami Słońce w zasadzie nie było widoczne. Wiedzieliśmy, że faza całkowita rozegra się za chmurami ... pytanie tylko jak bardzo zasłaniającymi Księżyc i Słońce.

MAMY JEDNAK TO ZAĆMIENIE!!! Chmury przysłaniały koronę słoneczną, ale naprawdę mogło być gorzej! W Szanghaju, na przykład, padał deszcz i rozbrzmiewała burza...


Prowadzone przez nas obserwacje zaćmienia polegały na:
  1. fotograficznej i filmowej rejestracji zjawiska,
  2. przeprowadzeniu ciągłych pomiarów zmian:
  • temperatury i wilgotności,
  • promieniowania bezpośredniego na powierzchnię prostopadłą,
  • promieniowania całkowitego,
  • bilansu promieniowania.
Pomiary meteorologiczne prowadzone były także w dniu poprzedzającym zaćmienie w celu uzyskania danych porównawczych.

Opis wykorzystywanych urządzeń oraz badanych parametrów pogodowych - znajduje się
w tym miejscu
.

Informacje o zaćmieniu, miejsce obserwacji

Współrzędne miejsca obserwacji:
szerokość: 30° 42’ 46,1’’ N
długość: 114° 19’ 56.0’’ E
wysokość: 21 m n.p.m.
Czas trwania fazy całkowitej: 5m 32s

Lokalizacja stanowiska obserwacyjnego

Lokalizacja stanowiska obserwacyjnego


ZjawiskoCzas lokalnyWysokość Słońca nad horyzontem
Początek fazy częściowej8:14:4732.4°
Początek fazy całkowitej9:23:4647.2°
Faza maksymalna9:26:3247.8°
Koniec fazy całkowitej9:29:1848.4°
Koniec fazy częściowej10:46:0464.6°

Należy zaznaczyć, że pomiędzy Polską, a Chinami różnica czasu w lipcu wynosi 6 godzin (Polska + 6 h = Chiny).


Wygląd nieba dla naszej lokalizacji w czasie fazy całkowitej
(z przyczyn pogodowych, gwiazd i planet nie widzieliśmy)



Niebo w czasie fazy maksymalnej - nasza lokalizacja


Zachmurzenie nad rejonem obserwacji - 22 lipca,
(z godziny 4 rano - przed zaćmieniem oraz 12 w południe - po zaćmieniu)



Zachmurzenie o godzinie 4:00
Godzina 4:00 czasu lokalnego.
Nad Wuhanem pojawiają się chmury, przed którymi uciekaliśmy ze wschodu.


Zachmurzenie o godzinie 12:00
Godzina 12:00 czasu lokalnego.
Poranne chmury właściwie zniknęły, ale jest już po zaćmieniu...





WYNIKI POMIARÓW METEOROLOGICZNYCH


W tekście opisującym rezultaty pomiarów znajdują się odniesienia do procenta zasłonięcia lub odsłonięcia tarczy słonecznej. Poniżej, dla lepszej orientacji, prezentujemy kilka tych wartości w postaci obrazków - na przykładzie przebiegu zaćmienia widzianego z naszego miejsca obserwacji.

Słońce zasłonięte w 46% Słońce zasłonięte w 88% Słońce odsłonięte w 13% Słońce odsłonięte w 27%


Pomiary wybranych parametrów meteorologicznych, ulegających największym i łatwo zauważalnym zmianom w czasie zaćmień, przeprowadzono 21 oraz 22 lipca 2009 roku.

W celu uzyskania informacji o wielkości i zakresie zmian zachodzących na skutek zasłaniania tarczy słonecznej przez Księżyc, 21 lipca - w dniu poprzedzającym zaćmienie, dokonano porównawczej serii pomiarów.
Niestety warunki pogodowe w dniach pomiarów były nieco odmienne, a decydującym czynnikiem wprowadzającym niejednorodność stało się zachmurzenie.
Pomiary prowadzone 21 lipca odbyły się przy praktycznie przy bezchmurnym niebie, a jedynie w niewielkim zamgleniu powodowanym dużą zawartością pary wodnej w powietrzu oraz prawdopodobnie obecnością cząstek pochodzenia antropogenicznego – smogu.

22 lipca, w dniu zaćmienia, już od wschodu Słońca około 60% nieba pokryte było chmurami typu Cirrostratus fibratus oraz Altocumulus stratiformis translucidus. Największe zachmurzenie występowało w północno-wschodniej i wschodniej części nieba czyli w rejonie przebywania Słońca w czasie zjawiska zaćmienia.

W dniu zaćmienia pomiary aktynometryczne rozpoczęto o godzinie 5:54, a więc 20 minut po wschodzie Słońca (dla naszej lokalizacji nastąpił on: 21 lipca o godzinie 5:33, a 22 lipca
o 5:34).
Początek rejestracji temperatury i wilgotności nastąpił nieco wcześniej - o godzinie 5:43. Program obserwacyjny zakładał zbieranie danych aktynometrycznych w odstępach 10 sekundowych, automatycznie uśrednianych i zapisywanych co 2 minuty. Odczyt oraz zapis wartości temperatury i wilgotności również następował w okresach 10 sekundowych,
a dodatkowo przygotowane oprogramowanie loggera (urządzenia zbierającego dane) obliczało wartości maksymalne, minimalne i średnie z okresów 10 minutowych.


WYSOKOŚĆ SŁOŃCA W MIEJSCU OBSERWACJI - 22 lipca 2009 roku, czas lokalny

Wysokość Słońca - 22 lipca 2009, miejsce obserwacji
Rysunek powstał w oparciu o specjalnie dla Stowarzyszenia napisane oprogramowanie
autorstwa Piotra Kilara. Dziękujemy!


Wykresy prezentujące wyniki pomiarów, skonstruowane są w następujący sposób:
na osiach pionowych (x) odkładane są wartości promieniowania (w W/m2) lub temperatury/wilgotności (°C/%), zaś osie poziome (y) informują o czasie wystąpienia określonej wartości.
Szare prostokąty wyznaczają czas trwania faz częściowych zaćmienia – przed i po fazie całkowitej. Wąski, czarny prostokąt w środku wykresu odpowiada czasowi trwania fazy całkowitej.

Opis zmian temperatury i wilgotności

Temperatura i wilgotność


Temperatura - maksymalna, minimalna i średnia - ZAĆMIENIE


Wilgotność - maksymalna, minimalna i średnia - ZAĆMIENIE


Rejestrację zmian temperatury w dniu zaćmienia rozpoczęto o godzinie 5:43 czyli 9 minut po wschodzie Słońca. Zmierzona wówczas jej wartość wynosiła 31,6 °C (!!!). Wraz ze zwiększaniem się wysokości Słońca temperatura wzrastała, osiągając odpowiednio: o godzinie 6:43 wartość 32,5 °C oraz 33,2 °C - o godzinie 7:43.
Przed rozpoczęciem fazy częściowej zaćmienia najwyższą temperaturę zanotowano
o godzinie 8:08 (6 minut do rozpoczęcia zaćmienia) i wynosiła ona 35,1 °C.
O godzinie 8:14 gdy rozpoczęło się zaćmienie, temperatura wynosiła 34,6 °C.

Stale występujące w czasie obserwacji zachmurzenie spowodowało, że spadek temperatury nie rozpoczął się wraz z zasłanianiem tarczy Słońca. Okresy przejaśnień powodowały czasowy wzrost temperatury.
Zauważalny spadek temperatury spowodowany ograniczeniem przez Księżyc ilości docierającej do Ziemi energii cieplnej, rozpoczął się dopiero o godzinie 8:44, gdy Słońce zasłonięte zostało w około 33 procentach - zanotowana w tym momencie wartość wynosiła 34,9 °C.

W chwili rozpoczęcia fazy całkowitej zaćmienia temperatura wynosiła 32,1 °C. Wraz
z upływem czasu następował jej dalszy, ale dość powolny spadek i najniższa temperatura
w czasie trwania fazy całkowitej została osiągnięta w chwili jej zakończenia – o godzinie 9:29:18 – wyniosła ona 31,8 °C.
Odsłanianie tarczy słonecznej nie spowodowało natychmiastowego wzrostu temperatury. Wartość 31,8 °C utrzymywała się do godziny 9:38 (Słońce odsłonięte w ok. 13%).

W czasie trwania drugiej fazy częściowej warunki pogodowe poprawiły się i regularny wzrost temperatury, postępujący wraz z odsłanianiem Słońca, stał się wyraźnie dostrzegalny.
O godzinie 9:43 temperatura wynosiła 32,1 °C, natomiast o godzinie 10:43 – już 37,1 °C.

W momencie zakończenia zjawiska (godz. 10:46:04) temperatura wynosiła 37,6 °C, Słońce znajdowało się wówczas na wysokości 64,6 stopnia.

Po zakończeniu zaćmienia obserwowano dalszy wzrost temperatury, a jej ostatni zanotowany pomiar wskazał wartość 38,5 °C (godz. 11:16, wysokość Słońca: 70°).



Wilgotność względna obserwowana w dniu zaćmienia podlegała wyraźniejszym niż temperatura wpływom dodatkowych czynników zaburzających jej przebieg. W czasie trwania obserwacji, zmienne, ale stale obecne zachmurzenie oraz wiejący wiatr o różnym natężeniu powodowały okresowe zmiany wilgotności nie pozostające w związku z oddziaływaniem Księżyca. W okresach zwiększonego zachmurzenia oraz zmniejszania się prędkości wiatru wilgotność wyraźnie wzrastała.

Pierwsza zarejestrowana wartość wilgotności z godziny 5:43 wynosi 60,6%. W okresie od rozpoczęcia pomiarów do początku zaćmienia, średnia wilgotność kształtowała się na poziomie 57,8%. Wartość maksymalna w tym okresie wynosi 61,6%, a minimalna 51,1%. Podane powyżej czynniki zmieniające warunki pomiaru, wprowadzały okresowe różnice
w wartościach rzędu 2 – 3 %. Ogólna tendencja wzrostu wilgotności w pierwszej fazie częściowej oraz całkowitej zaćmienia, a także jej spadku w drugiej fazie częściowej – została zachowana.

O godzinie 8:14 (rozpoczęcie zaćmienia) wilgotność względna wynosiła 53,1%. W pierwszym okresie trwania fazy częściowej nie zaobserwowano wyraźnych zmian w przebiegu wilgotności wywołanych spadkiem ilości energii słonecznej. Wahania wilgotności, podobnie jak w przypadku temperatury, powodowane były zmiennym zachmurzeniem w okolicach Słońca. Spadek wilgotności będący konsekwencją oddziaływania Księżyca nastąpił około godziny 8:50. Wilgotność osiągnęła poziom 53,8% i stopniowo zaczęła rosnąć, osiągając w chwili rozpoczęcia fazy całkowitej, wartość 61,3%.
W fazie całkowitej średnia wilgotność wynosiła 61,4%, przy czym najwyższa jej wartość wynosi 62,1, a najniższa 60,7 procenta.

Po zakończeniu fazy całkowitej obserwowano dalszy wzrost wilgotności spowodowany nie tylko opóźnionym czasem reakcji przypowierzchniowych warstw atmosfery na ponowną dostawę energii cieplnej, ale także faktem prawie zupełnego zasłonięcia wąskiego sierpa Słońca przez chmury. Najwyższą wilgotność w czasie trwania zaćmienia, zarejestrowano już po fazie całkowitej – około godziny 9:40, gdy Słońce odsłonięte było w około 17%.

Do zakończenia fazy częściowej wilgotność wyraźnie spadała, a zmiany te z racji długotrwałej poprawy pogody należy wiązać ze schodzeniem Księżyca z tarczy Słońca. W okresie tym średnia wilgotność wynosi 45% przy maksymalnej równej 47,7% i minimalnej, wynoszącej 41,5%.

Ostatni pomiar wykazał wilgotność równą 42,3%.


Opis zmian promieniowania bezpośredniego

Promieniowanie bezpośrednie - porówanie


Wykonane w czasie obserwacji zaćmienia pomiary promieniowania bezpośredniego obarczone są poważnym błędem wynikającym z faktu stale występującego zachmurzenia. Wiarygodne
i dokładne wyniki pomiarów pyrheliometrem można uzyskać tylko w warunkach niezakłóconego dopływu prostopadłej wiązki cząstek promieniowania do powierzchni odbiorczej urządzenia. Tymczasem, nawet jeśli tarcza słoneczna prześwieca przez chmury – strumień promieniowania jest przez nie rozpraszany i osłabiany.

Począwszy od godziny 5:54 aż do godziny 8:00, tarcza słoneczna pozostawała za chmurami
i strumień światła był zbyt słaby by prawidłowo wypozycjonować urządzenie, które musi być skierowane bezpośrednio w Słońce (z max. odchyłką 0,5%).
Korzystne warunki, choć dalekie od wymaganych, pojawiły się dopiero o godzinie 8:04
i z tego czasu pochodzi pierwsza zarejestrowana wartość promieniowania wynosząca 107 W/m2.
O godzinie 8:14 (rozpoczęcie zaćmienia) natężenie promieniowania choć powinno być wyższe od podanej poprzednio wartości – jest od niej znacznie mniejsze i wynosi 35 W/m2. To skutek zasłonięcia Słońca przez chmury. W fazie częściowej zaćmienia obserwujemy dalsze wahania natężenia promieniowania spowodowane przysłanianiem i odsłanianiem tarczy słonecznej, jednakże tendencja spadkowa natężenia, spowodowana działaniem Księżyca jest wyraźnie zauważalna.

Około jednej minuty przed fazą całkowitą, natężenie promieniowania osiągnęło wartość 0 W/m2, a jej wcześniejsze wystąpienie, niż zakładano, wynika z obecności zachmurzenia oraz związanego z nim osłabienia światła słonecznego. W przypadku mniejszego zachmurzenia lub jego braku, pyrheliometr odnotowałby jeszcze wartości dodatnie.

Po zakończeniu fazy całkowitej (godz. 9:29) pozostające na niebie chmury nadal blokowały swobodny dopływ strumienia energii. Wartości dodatnie promieniowania pojawiły się dopiero około godziny 9:46, a więc 17 minut po zakończeniu fazy całkowitej, gdy odkryte już było aż 27% powierzchni Słońca.
Dalsze odsłanianie tarczy słonecznej przebiegało przy mniejszym i bardziej „przepuszczalnym” zachmurzeniu, jednak wartości promieniowania nadal pozostają niedoszacowane i ulegają skokowym zmianom. W chwili zakończenia pomiarów (godz. 11:14) zarejestrowana wartość natężenia promieniowania bezpośredniego wynosi 607 W/m2.


Opis zmian promieniowania całkowitego

Promieniowanie całkowite - porównanie


Pierwsza zanotowana wartość natężenia promieniowania całkowitego z godziny 5:54, wynosi 13 W/m2. Jest ona dość niska, co wynika po pierwsze z niewielkiej wysokości Słońca nad horyzontem (ok. 3 stopnie) oraz silnego zachmurzenia, przez które Słońce było widoczne tylko jako plama światła. Wraz ze wzrostem wysokości Słońca, wartości natężenia promieniowania stopniowo zwiększały się, a jego zmiany następowały w tempie średnio 3 W/m2 co 2 minuty.
W okresach przejaśnień, które należy rozumieć jako zmniejszanie się koncentracji chmur
w okolicach Słońca, tempo przyrostu natężenia promieniowania zwiększało się do 5-6 W/m2
w przyjętej jednostce czasu.

O godzinie 8:14, a więc w momencie rozpoczęcia się fazy częściowej zjawiska zaćmienia, natężenie promieniowania całkowitego wynosiło 295 W/m2. Teoretycznie powinna być to najwyższa zmierzona wartość promieniowania przed rozpoczęciem zaćmienia. Jednak na skutek zmiennego zachmurzenia oraz okresów zasłaniania i odsłaniania tarczy słonecznej – natężenie promieniowania wykazuje duży rozrzut wartości, przy zachowaniu jednak naturalnej tendencji wzrostowej – na skutek zwiększania się wysokości Słońca.
W chwili rozpoczęcia fazy częściowej, Słońce znajdowało się na wysokości 32 stopnie nad horyzontem.
Widzialność Słońca zmieniała się przez cały okres trwania zaćmienia. Wraz ze wzrostem jego wysokości i tym samym pozornym zwiększaniem się intensywności świecenia oraz zmieniającym się typem chmur – przez pierwszy okres trwania fazy częściowej obserwowany był dalszy wzrost natężenia promieniowania. Innymi słowy, wpływ zasłaniania tarczy słonecznej przez Księżyc i związany z tym spodziewany spadek promieniowania był mniejszy niż teoretyczny - w identycznej sytuacji, ale przy bezchmurnym niebie. Przeważającą rolę
w kształtowaniu wartości promieniowania, odgrywały zatem przejaśnienia i wzrost przepuszczalności chmur.

Zerowe wartości natężenia promieniowania całkowitego pojawiły się kilkanaście sekund po drugim kontakcie czyli po rozpoczęciu fazy całkowitej.

Bezpośrednio po fazie całkowitej, która zakończyła się o godzinie 9:29, zachmurzenie było tak duże, że do oglądania Słońca nie były potrzebne żadne zabezpieczenia, jednak wartości promieniowania zaczęły ponownie rosnąć. Po około 22 minutach od zakończenia fazy całkowitej chmury znacząco zmniejszyły swoją grubość i od godziny 9:54 natężenie promieniowania wzrastało średnio o 25-30 W/m2 co dwie minuty.
W chwili zakończenia drugiej fazy częściowej – o godzinie 10:46, odnotowano wartość natężenia promieniowania wynoszącą 814 W/m2. Słońce znajdowało się wtedy na wysokości 64 stopnie nad horyzontem.

Pomiary kontynuowano do godziny 11:14, do której obserwowano postępujący spadek zachmurzenia i sukcesywny wzrost natężenia promieniowania. Ostatnia zarejestrowana wartość wynosi 992 W/m2.


Opis zmian bilansu promieniowania

Bilans promieniowania - porównanie


W dniu zaćmienia pomiary bilansu promieniowania rozpoczęto 20 minut po wschodzie Słońca, który nastąpił o godzinie 5:34. Słońce znajdowało się wówczas na wysokości około trzech stopni nad horyzontem.
Pierwsza zarejestrowana wartość bilansu jest ujemna i wynosi -24,5 W/m2.

Bilans radiacyjny staje się dodatni w przebiegu dobowym po określonym czasie od wschodu Słońca, gdy osiągnie ono odpowiednią wysokość, a promieniowanie dochodzące do powierzchni Ziemi będzie większe od tego, które ona emituje.

Ujemne wartości bilansu obserwowano do godziny 6:24, w której Słońce osiągnęło wysokość około 9 stopni.
O godzinie 8:14 (początek fazy częściowej zaćmienia) bilans osiągnął wartość 148 W/m2. Pomimo rozpoczęcia procesu zasłaniania Słońca przez Księżyc, bilans nadal wzrastał choć teoretycznie, w wyniku spadku ilości promieniowania krótkofalowego - powinien systematycznie maleć. Czynnikiem sprawczym takiego zachowania bilansu było zmienne zachmurzenie i okresy, w których się ono zmniejszało, pozwalając na swobodniejszy dopływ promieniowania do powierzchni Ziemi.

Zauważalna tendencja zmniejszania się bilansu, powodowana zakrywaniem tarczy słonecznej pojawiła się około godziny 8:52, gdy Słońce zostało zasłonięte w 46% procentach. Nastąpiło to 30 minut przed rozpoczęciem fazy całkowitej zaćmienia. Jednocześnie zachmurzenie na tyle się zmniejszyło, że blask Słońca pozostawał ma podobnym poziomie aż do początku zaćmienia całkowitego.

O godzinie 9:16 (ok. 7 minut przed fazą całkowitą) bilans zaczął przyjmować wartości ujemne. Przy bezchmurnej pogodzie z pewnością nadal obserwowano by jego dodatnie, choć niskie wartości, jednak zachmurzenie w połączeniu z bardzo niewielkim już sierpem Słońca (zasłonięcie tarczy = 88%) spowodowało wcześniejszą od spodziewanej przewagę udziału promieniowania długofalowego nad krótkofalowym.

Wraz z nastaniem fazy całkowitej (ok. godz. 9:24), bilans radiacyjny wyniósł -36 W/m2 i wraz z jej pogłębianiem się, wartość ta nadal spadała, osiągając minimum w fazie maksymalnej zjawiska (-37,5 W/m2, godz. 9:26:32).
Wartości ujemne bilansu utrzymywały się do godziny 9:40 czyli jeszcze przez 11 minut od momentu odsłonięcia tarczy Słońca, której widoczność wynosiła o tej godzinie 17%.

Wraz z upływem czasu i postępującym schodzeniem Księżyca z tarczy Słońca, wartości bilansu wzrastały. Zachmurzenie zmalało, dzięki czemu wartości bilansu w końcowej fazie zaćmienia zbliżają się do danych, jakie otrzymaliśmy z pomiarów wykonanych 21 lipca przy bezchmurnej pogodzie.
O godzinie 10:46 (zakończenie zaćmienia), bilans radiacyjny wynosił 531 W/m2, natomiast jego ostatnia zanotowana w czasie pomiarów wartość, wynosi 640 W/m2 (godzina. 11:14).


Obserwacje zmian promieniowania - wykres zbiorczy

Rozkład promieniowania - wykres zbiorczy