北京地区太阳紫外辐射的观测与分析研究

利用北京地区太阳辐射和其它常规气象观测资料，得到了到达地面的太阳紫外辐射的计算公式，并将计算值与观测值进行了比较，两者吻合得比较好。最后给出了北京地区地面太阳紫外总辐射的变化趋势，计算结果表明，地面太阳紫外总辐射对大气浑浊度的变化比对大气臭氧总量的变化敏感得多。     

南京地区紫外辐射初步研究

采用简化型辐射传播模型计算了南京地区到达地表的太阳紫外辐射（ＵＶ辐射）,同时根据地面紫外辐射的观测资料分析了南京地区紫外辐射的年变化、晴天与阴天的变化规律及与太阳总辐射的关系。     

两种紫外辐射预测模型的敏感性比较

重点讨论了Ｂｉｒｄ和Ｈｕｌｓｔｏｒｍ研制的计算晴天到达地面太阳总辐射的参数化方案为基础建立的紫外辐射预测的敏感性,结果表明：该模型对紫外辐射预测在不同季节、不同时次有很强的敏感性,而且比另一种模型,即以Ｂｅｎｏｖ的计算晴天到达地面的太阳总辐射（Ｑ）的经验公式为基础建立的紫外辐射预测模型有了改进,如将该模型中的云量订正改用美国ＮＷＳ的紫外辐射（ＵＶ）预报中的云量订正方法,效果会更好。     

上海地区地面太阳紫外辐射的观测和分析

通过对上海地区2001～2003年地面太阳总辐射和紫外辐射观测资料的分析表明：（1）上海地区太阳辐射和紫外辐射年总量分别为4487．1MJ／m^2和149．6MJ/m^2。（2）紫外辐射的季节变化特征十分明显，夏半年（4-9月）各月极大紫外辐射强度远大于冬半年（10月～次年3月），7月份最强，12月份最弱。（3）不同天气条件下，紫外辐射日变化显示出明显的差异，晴天强且稳定，多云天气波动较大，阴天则次之。（4）紫外辐射占总辐射的比例（η）也显示冬半年低，夏半年高的分布特征。（5）影响上海地区到达地面紫外辐射的主要因子有：太阳高度角的大小大致决定了到达地面紫外辐射的强弱，两者具有相近的年变化趋势；云、雨等天气类型是影响紫外辐射的重要因子；大气能见度对紫外辐射也有比较明显的影响。     

1979～1996年期间北京地区太阳紫外总辐射的变化趋势

对实际天气条件下北京地区1990年1月至1992年8月太阳辐射观测资料进行了详细的分析,得到了实际天气条件下到达地面的太阳紫外总辐射的计算公式。结果表明,计算值与观测值吻合得比较好。最后,利用此公式计算了北京地区1979年1月～1996年6月的太阳紫外总辐射,并讨论了1979～1996年北京地区太阳紫外总辐射的变化趋势。     

太阳辐射各因子的变化对太阳紫外辐射的影响

利用北京地区１９９０年太阳分光辐射的观测资料，计算了影响太阳紫外辐射的各因子的变化所引起的太阳紫外辐射的变化。当臭氧、水汽、气溶胶分别减少５％时，到达地面的太阳紫外辐射将分别增加０．８４％、０．２７％和１．９０％。在分析太阳紫外辐射的变化趋势时，应当全面考虑各个因子的影响。     

影响上海地区太阳紫外辐射的研究

上海于1997年8月起建立了太阳紫外辐射强度观测点。分析了1998年8月－1999年7月用埃帕莱紫外辐射仪（Eppley Ultra-Violet Radiometer）所采集的到达地面太阳紫外辐射数据。研究了紫外辐射与影响它变化的各个因子之间的互相影响程度。     

太阳紫外辐射观测及预报研究

简要介绍和分析了国内外太阳紫外辐射观测及预报的发展现状,并对影响到达地面紫外辐射的因子进行了分析。介绍了辽宁省气象科研所研制的辽宁地区紫外辐射强度预报模式,给出了紫外辐射对人体影响的指数级别。     

太阳紫外辐射观测及预报研究

简要介绍和分析了国内外太阳紫外辐射观测及预报的发展现状,并对影响到达地面紫外辐射的因干进行了分析。介绍了辽宁省气象科研所研制的辽宁地区紫外辐射强度预报模式,给出了紫外辐射对人体静响的指教级别。     

北京地面紫外辐射（光谱）的观测与分析

通过对北京大气物理研究所与长春光机所合作研制的地基太阳紫外辐射光谱仪观测资料的分析，和用辐射传输模式UVSS计算的结果，对影响到达地面的UVB辐照度的主要因子太阳高度角（SZA）、臭氧总量和地表反照率进行了分析研究。最后对紫外光谱仪的观测资料做了总量和谱分析。     

北京城市紫外辐射变化特征及经验估算方程

利用2004年4月—2005年6月在中国科学院大气物理研究所铁塔分部的紫外辐射观测数据,分析了北京城市紫外辐射的变化特征,结果表明,紫外辐射的变化规律与太阳总辐射一致,紫外辐射与总辐射的比值变化范围在0.02~0.04之间,晴天恒定在0.03,阴天在0.04左右,在沙尘暴过程中比值最小,为0.02。通过分析紫外辐射与大气质量数和平均晴空指数之间的关系,建立了适合于北京的全天候紫外辐射的估算方程。利用建立的估算方程及观测的总辐射值进行了紫外辐射的估算,紫外辐射的计算相对误差在10%以内。     

北京地区日光温室光环境模拟及分析

针对北京地区典型日光温室, 在2003—2004年试验观测的基础上, 从室内直接辐射、散射辐射及作物生长对辐射影响3个方面, 进行了模拟和分析, 并对地面辐射的模拟结果与实测值进行了比较验证。结果表明:绝对误差为9.41 W/m2, 相关系数达到0.92, 与实测值、文献资料相比, 模拟结果的准确性和趋势有较好的一致性, 对优化温室环境控制方案具有一定的参考价值。     

Ultraviolet radiation in overcast sky at the surface

Based on the analysis of one year of observation data of solar radiation at the ground in Beijing in 1990, a simple empirical formula for calculating UV radiation in overcast sky is established. The formula is Qlw/Quvo = A1S Ao, where Quv and Quvo are monthly mean daily sums of UV exposure in overcast sky and clear sky, respectively. S is the daily sunshine hours. The calculated results agree well with the observed. The maximum and minimum relative biases are 9.9% and 0.1%, respectively, and the yearly relative bias is 2.9%. The ratio of ultraviolet radiation of overcast sky to clear sky in 1990 is between 44.6% and 61.8%, and the yearly average is 53.9%. Thus, almost half of the UV energy is lost in the atmosphere in overcast sky in 1990.     

On the use of a cloud modification factor for solar UV (290–385 nm) spectral range

Summary  Knowledge of ultraviolet radiation is necessary in different applications, in the absence of measurements, this radiometric flux must be estimated from available parameters. To compute this flux under all sky conditions one must consider the influence of clouds. Clouds are the largest modulators of the solar radiative flux reaching the Earth’s surface. The amount and type of cloud cover prevailing at a given time and location largely determines the amount and type of solar radiation received at the Earth’s surface. This cloud radiative effect is different for the different solar spectral bands. In this work, we analyse the cloud radiative effect over ultraviolet radiation (290–385 nm). This could be done by defining a cloud modification Factor. We have developed such cloud modification Factor considering two different types of clouds. The efficiency of the cloud radiative effect scheme has been tested in combination with a cloudless sky empirical model using independent data sets. The performance of the model has been tested in relation to its predictive capability of global ultraviolet radiation. For this purpose, data recorded at two radiometric stations are used. The first one is located at the University of Almería, a seashore location (36.83° N, 2.41° W, 20 m a.m.s.l.), while the second one is located at Granada (37.18° N, 3.58° W, 660 m a.m.s.l.), an inland location. The database includes hourly values of the relevant variables that cover the years 1993–94 in Almería and 1994–95 in Granada. Cloud cover information provided by the Spanish Meteorological Service has been include to compute the clouds radiative effect. After our study, it appears that the combination of an appropriate cloudless sky model with the cloud modification Factor scheme provides estimates of ultraviolet radiation with mean bias deviation of about 5% that is close to experimental errors. Comparisons with similar formulations of the cloud radiative effect over the whole solar spectrum provides evidence for the spectral dependency of the cloud radiative effect. Received November 15, 1999 Revised September 11, 2000     

复杂地形下黑河流域的太阳辐射计算

基于数字高程模型(DEM)数据,在充分考虑了地形因子对太阳直接辐射和散射辐射的影响后,实际计算了起伏地形下黑河流域的太阳辐射。在忽略地表和大气之间的多次反射后,地表太阳总辐射计为三项:按起伏坡面上实际入射角考虑的太阳直接辐射、经过下垫面天空视角因子订正的坡面天空散射辐射和考虑周围地形反射效应的附加辐射。计算结果表明:局地地形起伏对太阳直接辐射、总辐射空间分布的影响非常强烈,使得复杂地形下不同坡向间总辐射和直接辐射平均计算差额十分显著,且太阳天顶角从较小增大至中等大小时,这两种平均计算差额均加大一倍多;在较小和中等大小太阳天顶角下,不同坡向间总辐射平均计算差额,均较相同条件下直接辐射平均计算差额为小,这是因为总辐射还包括了天空漫射和邻近地形反射辐射因子,这两个因子和坡面上太阳入射方位的变化共同影响地表入射太阳辐射;起伏地形主要使得太阳辐射在局地区域内背阴、向阳坡向间发生显著的重新分配。因此,在复杂地形地区进行太阳辐射计算时必须考虑地形的影响。     

晴空或少云状况下紫外辐射强度及指数预报模式

在大气辐射传输理论的基础上，利用中分辨率大气辐射传输系统，应用可测得的实际大气物理参数，建立睛空或少云天气状况下石家庄市紫外波段（280-400nm)辐射强度及指数预报模式，考虑了臭氧的两个吸收带。晴空条件下的散射主要考虑了分子和气溶胶的多次散射，少云时还考虑了云对紫外辐射的影响。其中多次散射的计算采用子离散坐标法。且对由于臭氧实时资料的短缺造成的误差进行了系统订正，并将订正结果与实况资料进行了对比。结果表明，由模式客观预报紫外辐射强度是可行的。     

地面臭氧光化学过程规律的初步研究

给出了1996年夏季在广东肇庆鼎湖山对光化辐射、地面O3、NO、NO2浓度的观测结果,对影响地面O3、NO、NO2的主要因子进行了分析。晴天,地面O3、NO、NO2浓度有明显的日变化;阴天,它们的日变化比较复杂。晴天和阴天,在lnQUVB/m和lnQvis/m(其中QUVB为紫外B辐射,Qvis为可见光辐射,m为大气质量)与地面O3、NO,NO2浓度、整层大气水汽含量(q1、q2、q3、q4)之间存在着很好的相关关系。利用得到的关系式计算了地面O3浓度,在紫外和可见光波段,计算值与观测值符合得都比较好。     

阿尔卑斯山杉林冠层影响辐射传输的个例分析

利用瑞士Alptal观测站杉树林冠层上方、下方的辐射观测资料,分析了冠层对短波辐射的减弱及对长波辐射的增幅作用及其季节变化。结果表明,对比较密集的常绿针叶林,冠层对入射短波辐射的透过率随着太阳高度的降低而减小,春季以后趋于稳定;冠层对长波辐射的增幅作用随天气状况而变化,这种增幅作用在晴空条件下最显著,可达1.5倍。在冬季,因为太阳辐射较弱,冠层对长波辐射的增幅作用超过对短波辐射的减弱从而增加地面净辐射。在其它季节,太阳辐射比较强,冠层对短波辐射的减弱超过对长波辐射的增幅作用而减少地面净辐射。地面净辐射与冠层上方气温的变化趋势虽然在有些时段一致,但在伴随降雪过程的降温时段,地面净辐射与气温的变化趋势近乎反相,在积雪融化时段,地面净辐射的增加比气温升高更显著,尤其是在白天。     

影响太阳总辐射各主要因子的分析

本文通过分析北京地区１９９０年１－１２月晴天与实际天气条件下的太阳辐射和常规气象观测资料，得到了描述晴天和实际天气条件下的太阳总辐射的一种关系式，并着重分析了影响到达地面的太阳总辐射各因子的主次作用。