系統概述：
對輻射收支的長期測量不僅對研究天氣和氣象學有著非常重要的意義，同時還有助于了解地球氣候系統以及人類對氣候變化的影響。地面輻射監測網絡和衛星上的輻射觀測二者結合，便構成了一個完整的地表輻射收支評估系統。地面輻射監測能對衛星上的輻射觀測進行有效的校準和修正，從而為觀測提供長期有效的觀測數據；同時對家庭和工業太陽能技術的發展提供直接依據。這樣的測量對于評估大氣輻射傳輸的理論分析結果、驗證氣候模式計算、研究地表輻射變化趨勢、農業氣象及生態學研究也都是的。與此同時，輻射的收支對于蒸發、植物蒸騰、水的循環研究等也具有及其重要的價值。
輻射的測量分為太陽輻射測量和地球輻射的測量。太陽輻射或稱短波輻射的測量可細分為天空總輻射（Eg↓）、直接輻射(S)和散射輻射(Ed↓)(備注： Eg↓= S+ Ed↓)，在進行收支測量計算時，短波輻射還包括地面反射輻射(Er↑)。地球輻射或稱長波輻射分為天空向下輻射(El↓)和地面向上輻射(El↑)。 收入輻射（E↓）= 天空總輻射（Eg↓）+ 天空向下輻射(El↓) ；支出輻射（E↑）= 地面反射輻射(Er↑) + 地面向上輻射(El↑) 。輻射收支的差為凈輻射（E*），凈輻射（E*）= 收入輻射（E↓）- 支出輻射（E↑）
紫外輻射常常單獨測量，到達地面的紫外輻射分為兩類：UV-A（315－400nm）和UV-B（280－315nm），監測地面的紫外輻射及其定量變化對于加強環境評估和公眾安全都有十分重要的意義。因此，WMO強烈建議增加紫外輻射監測進行國家紫外指數的預報。
BSRN21太陽輻射測量系統主要包括太陽總輻射、散射輻射、直接輻射、反射輻射、大氣長波輻射、地球長波輻射、紫外輻射、光合有效輻射等輻射測量，除此之外，根據需要還會增加同步的常規氣象要素。嚴格地說，測量直接輻射和散射輻射必須采用太陽自動跟蹤系統（Tracker），而且對于輻射表而言需要加強制通風罩，以保持探頭的身體溫度的相對穩定，以及去除可能聚結在探頭上的雨露和霧氣。
BSRN21太陽輻射測量系統主要配置技術指標
| 儀器名稱 | 主要性能 | 圖片 |
| 短波輻射表(CMP21)：太陽總輻射，散射輻射，地面反射短波輻射 | 范圍：-400~4000W/m²； 熱輻射偏移（200W/m²）：<7W/m²； 溫度變化偏移（5K/h）：<2 W/m²； 響應時間：<2秒； 溫度響應：<0.3%； 不穩定性（變化/年）： <0.5%； 非線性（100-1000W/m2）：<0.2%； 方向響應：<10W/m2 傾斜誤差：＜0.2%； 溫度傳感器輸出：10K熱敏電阻（可選PT-100） 光譜范圍：270~3000nm； 平均時間：>10年； 防護等級：IP67； | |
| 長波輻射表（CGR4）：大氣長波輻射；地面反射長波輻射 | 光譜范圍 (50% 點)：4.5 ~ 42 μm； 測量范圍：0~1000W/m²； 響應時間（95%）：<18s； 不穩定性(年變化)：< 1%； 非線性: < 1%； 視角：180º； 窗口熱偏移：<4W/m²； | |
| 直接輻射表（CHP1）：太陽直接輻射 | 響應時間（95%）：<2s； 光譜范圍：200~ 4000 nm； 非線性誤差：<0.2 %； 不穩定性（變化/年）：<0.5%； 零點漂移（因溫度變化,5K/hr）: <1W/m2； 輻射強度：4000W/m²； 視角：5±0.2º； | |
| 光合有效輻射表（PQS1）：光合有效輻射 | 傳感器類型：硅光電二極管 光譜范圍：（400~700）nm±4nm 靈敏度：4~10μV/μmol/m2/s 非穩定性（年變化）：<2% 非線性：<1%（0~10000μV/μmol/m2/s） 溫度依賴性：<-0.12%/℃ 響應時間（95%）：<1μs 定向響應：<30μmol/m2/s 視角：180° 水平泡精度：<0.2° | |
| 紫外輻射表（CUV5）：太陽紫外輻射 | 光譜波長：280~400nm 輸出范圍：0~400 W/m2 靈敏度：300~500μV/W/m2 輻射強度：400W/m2 響應時間：<1s 方向誤差：<5%（80°時） 非穩定性（年變化）：<5% 非線性：<1% 溫度依賴性：-0.1%/℃ 阻抗：10 kΩ | |
| 日照時數表（CSD3）：太陽日照時數 | 光譜范圍：400~1100nm 不確定性：<10% 響應時間：<1ms 非穩定性（年變化）：<2%/年 溫度響應：<0.1%/℃ 日照時數精度：>90% 防護等級：IP67 | |
| 全自動太陽跟蹤器(SOLYS2)：保證實時跟蹤太陽，確保各輻射參數的準確性 | 雙軸自動跟蹤器 定位與時間校準：全自動GPS 負載（平衡）：20Kg 定向精度：< 0.02º 角速度：5º/s 加速度：3.6 º/s2 供電：18-30VDC，90-264AC，50/60HZ 功耗：21W（晚上降至13W） 溫度范圍：-20℃-50℃（DC）；-40℃-50℃（AC） 重量：23Kg（跟蹤器），5Kg（支架） |
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| 數據采集器(CR1000X) | 內存：128MB，通過MicroSD卡擴展至2GB 掃描頻率：100Hz； CPU：32bit，FPU， 1MB運存時鐘精度：±3分鐘/年；10μm（選配GPS） 工作溫度：-40℃~85℃； 帶網口通訊，RS232； | |
| 供電單元 | 1、整套太陽跟蹤器供電單元（交流及太陽能供電，鋰電池，保證連續10天陰雨環境）； 2、數據采集單元供電單元（太陽能供電及鋰電池可選）； |
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| 整套系統安裝支架 | 太陽總直散以外的輻射表，需定制安裝支架，符合國家相關氣象規范要求；輻射系統T型支架（定制，不銹鋼材質，灰白漆） |
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| 數據采集與管理平臺 | 1）為保證數據管理需求，需提供中心數據管理平臺軟件。 2）管理平臺軟件通過遠程數據采集，數據審核，實時監控，歷史數據查詢、統計，超標數據預警等功能實現對野外各監測站點觀測的統一在線監控和管理。 3）管理平臺軟件實現各站點數據的在線監測、歷史監測數據的展示、查詢；可根據時間段、站點名稱、參數及數值范圍等查詢條件，方便地查詢監測數據，查詢結果以列表的形式進行數據展現，查詢結果可導出到EXCEL文件中。 4）軟件整合采集器的通訊協議，與數據采集/入庫模塊一體化，支持斷點續傳，保障數據接收穩定無錯漏；支持自動采集和上傳導入兩入庫方式，可以將臺站軟件上傳的數據記錄自動入庫； 5）達到數據共享的同時保證安全性，用戶權限可配置，用戶根據權限訪問數據，同時具備數據備份和恢復功能豐富的圖形控件，支持任意站點任意數據的組合實時展示。 |
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