从云天变化分析辐射记录是否正常

目前,我国一级辐射站测量、记录的直接辐射为垂直于太阳入射光的直接辐射;散射辐射是太阳辐射经过大气散射或云的反射,从天空2π立体角以短波形式向下到达地面的辐射;总辐射是太阳直接辐射和天空散射辐射到达水平面的总量.因此,一般情况下,总辐射≤散射辐射+直接辐射,这是由于垂直于太阳入射光的直接辐射比水平面上的直接辐射大的缘故,太阳高度角小时更明显.     

斜面上月平均日射的计算

一、引言太阳能系统设计过程、热载计算以及其他应用,需要估算不同方位表面上的月平均太阳辐射。水平面上太阳辐射的月平均值在许多地方是可以得到的。然而,斜面上的辐射资料一般是没有的。Liu 和Jordan 提出了估算朝向赤道的表面上的各月日平均辐射的一种简单方法。这里介绍了他们的方法,并且与 Page 的研究和补充试验测量结果作了比较,然后又把这种方法推广应用到东南或西南方位的表面上。一、朝向赤道的表面上日平均辐射的估算水平面上各月日平均辐射(?)与日平均天文辐射(?)_0的比值可以表示为(?)_T,即     

吐鲁番地区可利用太阳能资源分析

利用吐鲁番太阳能试验站实测数据,结合气象站同期观测资料,从斜面总辐射、法向直接辐射和散射辐射等3个方面分析了吐鲁番地区的可利用太阳能资源、变化特征及其可能原因。结果表明:最佳倾斜面总辐射年曝辐量比纬度倾斜面高1.4%,比水平面高23.16%,两组相对差值存在着截然相反的季节变化;法向直接辐射年曝辐量比水平面总辐射低17%,两者的相对差值冬、春季大而夏、秋季小,散射辐射年曝辐量占水平面总辐射的49%,散射比和太阳高度角的年变化是影响上述两种太阳能资源变化的主要因素;此外,气象站周围建筑物的遮挡可能使其水平面总辐射年曝辐量减少8%,而从气候平均态考虑,本文所用实测年的水平面总辐射也比近30年平均值低8%。     

我国住宅区日照标准下墙面晴天太阳辐射分析

为研究我国不同地区住宅通过垂直墙面上的窗口实际接受到的太阳辐射量空间分布特征,以卡斯特洛夫公式为基础,建立了各朝向墙面晴天太阳总辐射和直接辐射小时总量的计算方案。使用水汽压和海拔高度拟合了公式中的参数,计算了我国各地满足国家标准对住宅间距要求下的水平面和垂直墙面辐射量,并绘制了分布图。研究发现:大寒日各朝向墙面晴天最大2 h辐射量空间分布受纬度和大气透明度共同影响,青藏高原为全国高值中心,川黔地区为低值中心。在我国东部地区,与水平面辐射量随纬度增加而降低的规律相反,同样是辐射量最大的2 h日照时间,纬度越高的地区南墙面接受的太阳辐射量就越大。与南墙相比,东、西墙面接收的最大2 h辐射量明显偏小,不能发挥阳光对健康和卫生的作用。上述结果表明,从大寒日建筑底层南墙面接收的最大2 h辐射量上看,适当放宽北方地区日照间距标准具有一定可行性。     

从云天变化分析辐射记录是否正常

目前 ,我国一级辐射站测量、记录的直接辐射为垂直于太阳入射光的直接辐射 ;散射辐射是太阳辐射经过大气散射或云的反射 ,从天空 2π立体角以短波形式向下到达地面的辐射 ;总辐射是太阳直接辐射和天空散射辐射到达水平面的总量。因此 ,一般情况下 ,总辐射≤散射辐射 +直接辐射 ,这是由于垂直于太阳入射光的直接辐射比水平面上的直接辐射大的缘故 ,太阳高度角小时更明显。但有时也会出现总辐射 >散射辐射 +直接辐射的情况。这一情况一是由仪器故障引起 ,如直表跟踪不良等 ;二是由下列云天气变化引起 :天空有积状云或波状云时 ,如淡积云、碎积…     

倾斜面上总辐射的估算

倾斜面上的总辐射是农业、建筑业、太阳能利用等方面所需要的基本数据之一。但日射观测通常都是水平面上的,倾斜面上的日射观测不易大量进行,我国也没有这方面的系统资料,因此需利用水平面上的相应资料来计算各倾斜面上的辐射值。本文介绍刘氏(Liu)和乔丹(Jordan)计算面向赤道倾斜面上的月平均日总辐射及克莱因(Klein)将刘氏和乔丹的计算     

水平面上日射强度确定法

水平面上日射强度在小气候学研究中和在与工农业生产有关问题的解决上,具有重要作用。本文提出了计算实际条件下平均日射强度的方法。计算结果与实测资料是相当一致的。     

内蒙古倾斜面上太阳辐射资源的计算与分析

本文就倾斜面上太阳辐射资源的计算作了详细的阐述，给出了全区范围内不同倾斜面的辐射总量。经过不同倾斜面上辐射值的分析，以及与水平面的对比，引出了在不同纬度、不同季节的斜面应保持的最佳倾角。     

2007—2011年塔克拉玛干沙漠腹地太阳辐射观测研究

利用塔克拉玛干沙漠塔中大气环境观测试验站2007年1月至201 1年12月总辐射、散射辐射和直接辐射观测资料,分析了塔克拉玛干沙漠腹地太阳总辐射、散射辐射和水平面直接辐射的主要特征。结果表明:塔克拉玛干沙漠腹地总辐射、散射辐射和水平面直接辐射平均年总量分别为6619.0、3507.8和2203.5 MJ·m~(-2)。典型晴天总辐射日峰值分别为散射辐射的2.4倍和直接辐射的1.5倍。沙尘暴天散射辐射值增加到与总辐射基本一致,而直接辐射衰减最明显。当太阳高度角20°时,散射辐射随总云量的增加而增大,且秋、冬两季增幅明显。     

基于气象站资料的中国地区太阳日辐射量算法研究

现行计算水平面太阳日辐射主要有两种方式:一种是利用影响辐射的相关要素建立模型,另一种是依据实测资料进行空间插值。但后一种方法若要保证精度则需有足够多的样本。针对上述问题,利用我国不同区域67个站点的数据,在VP-RAD模型的基础上,建立了一个适用于中国地区的逐日太阳辐射算法CNR,该算法仅需要输入站点基本信息、最高最低温度和降水量。模拟结果与实际观测结果比较吻合。     

地球辐射状况的变化对地面平均气温的影响

本文提出了描述地面平均气温对地球辐射状况变化响应的三参数能量平衡模式。以模式计算和地面气温季节变化的比较为基础,求出模式参数变化的可能范围,并估计其北半球的最大可能出现值。提供了地面平均气温对于数值上和长度上不同的辐射扰动反应的模式计算。指出,所提出的模式可以用来估计向平流层中大量的排放对地面平均气温的影响。这些排放物对短波辐射具有特征时间从几个月到几年范围的影响。     

基于气象站资料的中国地区太阳日辐射量算法研究

现行计算水平面太阳日辐射主要有两种方式:一种是利用影响辐射的相关要素建立模型,另一种是依据实测资料进行空间插值.但后一种方法若要保证精度则需有足够多的样本.针对上述问题,利用我国不同区域67个站点的数据,在VP-RAD模型的基础上,建立了一个适用于中国地区的逐日太阳辐射算法CNR,该算法仅需要输入站点基本信息、最高最低温度和降水量.模拟结果与实际观测结果比较吻合.     

論太阳高度角的查算

水平面上的太阳辐射强度是辐射平衡方程中的一个最主要的项目,通常都是利用直接辐射表观测到的垂直于太阳射线方向的太阳,直接辐射强度s,乘以太阳高度角h的正弦求得:     

中国坡地总辐射的计算和分析

本文根据作者所提坡地实际太阳直接辐射和散射辐射的气侯计算方法,计算了我国各地的坡地实际总辐射资料,讨论了其随坡向、坡度以及纬度、季节的变化,并以南、北坡(坡度20°)为例,首次绘制出坡地实际总辐射在我国的地理分布,揭示出南、北坡总辐射间的巨大差异。     

光伏阵列最佳倾角计算方法的进展

为了提高光伏电站运行效率,增加发电量,需要综合考虑各种因素,计算并确定电站光伏阵列安装的倾角。针对固定角度安装的并网光伏发电系统最佳倾角设计,如果不能直接获取水平面上总辐射量和直接辐射量,则首先需要利用其他气象资料进行水平面上太阳辐射量的气候学计算,然后采用某种辐射模型计算阵列斜面辐射量,进而计算最佳倾角。通过对计算中各个步骤的方法进行分类总结,比较不同方法的优缺点,给出了计算方法适用条件和建议。还比较了国内常用的光伏电站设计辅助软件特点。最后总结了目前最佳倾角计算领域新的研究方向和实际应用中亟待解决的问题等。     

西双版纳地区雾的数值模拟研究

建立了一个适用于复杂地形上的三维非定常雾模式,用于研究西双版纳地区雾的生消规律。模式详细考虑了湍流、长短波辐射、凝结、蒸发、重力沉降等影响因子,特别注意了植被和气溶胶辐射效应对雾的生消的影响。利用本模式对山谷风及雾的生消过程进行了实况模拟,结果表明,模式在一定程度上反映了实际情况。     

辐射方案对GRAPES全球模式的影响

辐射过程是中期数值天气预报模式和气候模式中一个重要的物理过程。本文针对GRAPES (Global/Regional Assimilation and PrEdiction System) 全球模式非静力半隐式半拉格朗日的特点, 进行了不同辐射方案的敏感性比较试验, 以期找到一个适合于GRAPES全球模式的辐射方案。用到的方案包括WRF模式中的RRTM长波辐射方案、 NASA的Goddard短波辐射方案以及ECMWF的长短波辐射方案。试验结果表明, ECMWF的辐射方案更适合于GRAPES模式, 30天平均的北半球500 hPa高度场距平相关系数较WRF的辐射方案提高了近2%。另外, 针对实际运行中存在的辐射计算不稳定问题, 对辐射方案进行了气压订正和温度订正, 并对2005年7月影响我国的海棠台风进行了模拟试验, 气压订正后的120小时模式预报在对副热带高压和台风的描述上更接近于分析, 可用预报时效也有了明显提高。     

几种水平面太阳总辐射量计算模型的对比分析

利用中国区域1961-1999年39 a间98个常规气象观测数据,建立6个模型分别以天文辐射、干洁大气总辐射和湿洁大气总辐射为起始数据,进行太阳辐射日总量的模拟,对比分析了6个水平面太阳总辐射量计算模型的性能.结果表明:在三种起始数据中,干洁大气总辐射和湿洁大气总辐射均能较好地体现宏观地势对太阳辐射空间分布的影响,以湿洁大气总辐射为起始数据的计算模型拟合精度相对较高.对6个水平面太阳总辐射量计算模型的对比分析发现:2个以日照百分率为主导因子,气温日较差为修正项的综合模型拟合误差最小,精度最高;经典的日照百分率模型次之,但其模型系数最稳定可靠;3个气温日较差模型拟合效果最差.最终选用经验系数稳定、拟合精度较高的日照百分率模型,制作了2001年中国水平面太阳辐射日总量空间分布图.     

水平取向对冰云辐射传输的影响

本文用分离坐标法求解辐射通过卷云的传输,该卷云由在水平面内随机取向的非球形冰晶所组成,即“二维卷云模式”。文中用零阶和二阶Legendre多项式的展开式来近似表示由于冰粒子水平取向所引起的散射参数随入射角的变化。散射相函数由解析的Henyey-Greenstein函数表示,其不对称因子也与入射天顶角有关。文中用这种模式计算了太阳短波以及地球红外热辐射通过卷云时的辐射通量传输性质以及方位平均强度的分布。将上述二维模式的计算结果与通常的三维模式(即假定冰粒子在三维空间随机分布)相比较,表明冰晶的优先取向对卷云的反照率有重要影响,两种模式的反照率可以相差8％。另一方面,对于红外辐射而言,两个模式的向上辐射强度有显著的差别,但是冰晶的取向状况对红外辐射通量影响较小。上述结果表明,冰晶的优势取向可能是决定卷云反照率的一个重要因子,同时它对于利用红外辐射探测卷云的组成和结构来说有重要的影响。     

太阳总辐射最佳倾角的时空分布

本文根据倾斜面上太阳总辐最佳倾角的角析表示式，利用平均太阳总辐射和直接辐月总量以及实际地表面反射率，计算分析了我国各月最佳倾角和最佳总辐射比的时空变化特征。同时对用天空散射辐射各同性模式计算倾斜面上总辐日总量的适用性问题亦作了简要讨论。