浅谈辐射变化规律与辐射观测

浅谈辐射变化规律与辐射观测贾东奇（黑龙江省黑河气象局，１６４３００）引言在实际观测中，常会遇到辐射观测仪器显现失真现象。其进入水汽、短路、断路、接触不良或受电源、电器干扰等因素无须赘述，现仅就如何能对仪器的错误显示及早发现、及时处理、进而获取准确数据...     

祁连山青海云杉林辐射平衡研究

研究了青海云杉林的辐射平衡，表明青海云杉林冠辐射平衡各分量在总辐射中所占的比例为；反射辐射１２．０７％，净长波辐射２９．４６％，净全辐射５８．４７％，辐射平衡各分量与总辐射线性回归，相关紧密；青海云杉林林内总辐射林外减少７１．０２％，林内净辐射变幅小于林冠层。     

中国天山西部森林积雪短波辐射收支特征

本文通过对中国科学院天山积雪与雪崩研究站不同开阔度森林下积雪表面短波辐射的观测研究，分析了森林积雪短波辐射收支特征，短波辐射透射率。结果表明：阴坡林下积雪表面短波辐射小于阳坡，且随森林开阔度的减小而减小；林下雪面短波辐射和净短波辐射随太阳高度角增加而逐渐增加，不同开阔度林下雪面短波辐射和净短波辐射的差异也随太阳高度角的增加而不断增大；阳坡、阴坡林冠上方和80%开阔度林下积雪短波辐射在晴天日变化呈单峰型，林下积雪短波辐射峰值出现时间由林冠上方直接辐射和散射辐射的相对关系决定；多云天气，短波辐射的日变化特征取决于云量的变化；林冠开阔度越大，其短波辐射率越大，日平均短波辐射透射率随太阳高度角的增加而增加，且开阔度越大，其增加速率越快，短波辐射透射率日变化呈“U”型，早晚大于12:00~17:00。     

青藏高原地区云对地面有效辐射的影响：Ⅰ.综合分析

本文利用１９８２年８月－１９８３年７月青藏高原地面热源观测试验资料，讨论了青藏高原地区地面有较辐射时空变化的基本特征，分析了地面有效辐射与云层覆盖率和云状的关系。结果表明：云是影响地面有效辐射变化的重要因子；地面有效辐射是云层覆盖率的二次函数，函数形式为二次三项式；地面有效辐射对云状变化的响应是非常明显的，中云（Ａｓ）对地面有效辐射的影响最大，其次是低云（Ｃｂ，Ｓｃ）。高云（Ｃｉ）对地面有效辐射的     

利用MODIS-GOCART气溶胶资料研究中国东部地区气溶胶直接辐射强迫

利用MODIS-GOCART同化的2001年逐月气溶胶光学厚度资料，在修改区域气候模式RegCM2辐射方案的基础上，连续积分5年获得平均的中国东部地区气溶胶短波和长波直接辐射效应，并通过数值试验研究了气溶胶垂直分布对辐射强迫及其气候响应的影响。结果表明：气溶胶的短波辐射效应能冷却地表、加热大气；长波辐射效应能加热地表、冷却大气；大气顶净辐射强迫年平均为-4．1W／m^2；辐射强迫绝对值在春季最大，夏季次之，冬季最小；模拟区域中最大辐射强迫值主要位于华北、华南地区及四川盆地；气溶胶垂直分布是影响气溶胶辐射强迫的重要因素。总体上气溶胶层越靠近地面，大气顶辐射强迫绝对值越大，地表辐射强迫绝对值越小，大气顶辐射强迫对垂直分布较敏感；气候系统的反馈作用会放大气溶胶垂直分布对辐射气候效应的影响。     

中国大气短波吸收辐射的气候研究

根据ＥＲＢＥ和ＩＳＣＣＰ资料，以及实测和计算的地表吸收辐射资料，计算并讨论了我国大气短波吸收辐射的时空分布特征；分析了其与各影响因子的关系。结果表明，大气短波吸收辐射随纬度和拔高度变化明显，其与天文辐射、水汽压的相关也很显著，总云量对它的影响仅在东部地区有所反映。     

硫酸盐和烟尘气溶胶辐射特性及辐射强迫的模拟估算

利用已有的硫酸盐和烟尘气溶胶折射指数资料，精确计算了这两种气溶胶从太阳短波到红外谱段的辐射特性。然后，在LLNL化学输送模式(CTM)模拟的硫酸盐和烟尘气溶胶资料及改进的气溶胶参数化基础上，在国内首次用GCM估算了这两种气溶胶引起的全球辐射强迫。结果表明:(1)西欧是全球最大的硫酸盐辐射强迫中心，最大值出现在夏季，达-5.0W/m2；(2)烟尘强迫的最大中心出现在夏季的南美和非洲中南部，为4.0W/m2；(3)南半球大陆人为气溶胶的强迫不容忽视；(4)某些地区人为气溶胶的强迫在量值上可与CO2等温室气体引起的强迫相比拟。     

黑河实验区地表净辐射区域分布及季节变化

利用卫星遥感信息和地面观测资料，分析研究黑河实验区地表净辐射的区域分布及季节变化特征。结果表明，卫星遥感结合地面观测，首先可以得到较为精确的地表反射率和地表温度分布，进而得到较为合理的地表净辐射的区域分布和季节变化特征。     

南海中部的太阳总辐射特征研究

通过对南海中部的永兴岛的太阳总辐射观测资料进行分析，得出了关于南海中部的太阳总辐射特点的一些基本结论：大气的晴空透射率约为0．75；1990年代末期，3年平均云影响了约28％的最大可能总辐射能量；总辐射年平均值约为6763．7MJ／m^2a；3—8月月平均总辐射量维持在650MJ／m^2m左右，8～12月为下降阶段，1—3月为上升阶段。     

青藏高原地区大气顶净辐射与地表净辐射的关系

地表净辐射为地气系统净辐射与大气层净辐射之差。对大气层净辐射作不同的假定，可将地表净辐射与大气顶辐射收支之间的关系表示成不同的形式。本文利用１９８２年８月—１９８３年７月青藏高原地区地面辐射收支观测资料及同期ＮＯＡＡ－７辐射收支资料，用统计方法讨论了大气顶净辐射与地表净辐射之间的相关性，建立了两者之间的回归方程，并在此基础上分析了青藏高原地区月平均地表净辐射的时空分布特征。     

不同辐射传输方案对中尺度降水影响的对比分析

在MM5非静力稳定中尺度气象模式中引进了建立在δ-4流近似和相关-k分布基础上的对云水、雨水、冰晶和霰的辐射特性进行详细描述的辐射传输方案。新建立的辐射传输方案和MM5中原有的辐射传输方案在华南暴雨中的模拟结果相互比较，并与天气实况的对比表明:辐射在中尺度暴雨中起着重要的作用；辐射传输方案对云辐射特性描述的准确程度对于地面降水影响是明显的；不同的辐射传输方案对地面降水的影响存在较大的差异，并且这些差异在白天比在夜间明显；辐射传输过程对地面降水影响的差异主要表现在降水中心上，而对降水的地理分布改变很小；相对而言，不同的辐射传输方案之间对短波描述的差异对地面降水的影响明显，而对长波描述差异的影响不大；新辐射传输方案能够在一定程度上改进MM5对中尺度降水的模拟能力。     

硫酸盐和碳黑气溶胶辐射效应的研究

该文在辐射方案中硫酸盐和碳黑气溶胶辐射效应进行了研究，估算了这两种气溶胶成分的辐射强迫，在气溶胶－辐射方案中考虑了：（１）具有不同尺度的硫酸盐和碳黑气溶胶在太阳辐射波长范围内的光学性质；（２）硫酸盐和碳黑气溶胶浓度的比例变化；（３）硫酸盐和碳黑气溶胶的混合形式，当硫酸盐气溶胶和碳黑气溶胶同时存在时，碳黑气溶胶的加热作用与硫酸盐气溶胶的冷却作用相叠加，会使大气顶的负辐射强迫量减少，减少的负辐射强迫量     

张掖地区春小麦生长期的辐射平衡观测

张掖地区春小麦的反射率在整个生育期内比较稳定，变化范围在１５％－１９％；有效辐射在总辐射中所占比倒例随小麦的生长而迅速降低，从小麦的三叶期到抽穗期，该比例由３３％下降至２０％，抽穗以后，变化缓慢，最后降为１７％；与有效辐射的情况相反，净辐射在总辐射中的比例随小麦的生长而增加，比值从５０％增到６８％。     

南海季风爆发前后辐射特征分析

利用“2000年南海海气通观测”项目现场观测的辐射资料分析了南海季风爆发前后南海太阳总辐射，海面反射辐射，大气长波辐射，海面长波辐射，净余辐射的日变化和逐日变化规律的实际事实，结果表明，季风爆发前后，云系增多云层增厚，对太阳总辐射，海面反射辐射，海洋和大气长波辐射均有显著的影响，季风爆发期间产生的大浪对海面反射辐射，洋面反射率影响很大，可导致两者的强度急剧增加。     

中国大气净辐射的气候特征

根据ＥＲＢＥ和ＩＳＣＣＰ资料以及实测和计算和地表净辐射资料进行了计算，并讨论了我国大气净辐射的气候特征；分析了其与各辐射分量及影响因子的关系。结果表明，大气净辐射与大气吸收波辐射有很高的线性关系，并可由此建立起统一的大气净辐射计算式。     

辐射增温效应对水稻叶片温度及光合速率的影响

根据人工气候箱试验资料，分析了水稻叶片温度随环境温度、辐射强度的变化规律及辐射增温效应对单叶光—光合曲线的影响；由直角双曲型光合模型模拟了辐射增温效应对叶片光合特征的影响。结果表明，环境温度低于光合的生理适宜温度时，辐射增温效应将使叶片温度升高，从而有利于光合能力的提高；反之则相反。     

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。     

青藏高原地区云对地表净辐射的影响

利用１９８２年８月－１９８３年７月青藏高原地面热源观测实验资料，分析了云量，云状对地表净辐射的影响，计算了与云对地表净辐射强迫作用有关的参数。研究表明：地表净辐射是云量的线性函罢 ２对地表净辐射的影响有明显的季节性差异，在春季和夏季，云对地表净辐射的影响非常强烈，并且地表净辐射随云量的增多而减小，在秋季和冬季，云对地表净辐的影响较小，并且地表净辐射随云量的增多百增大。     

增强紫外辐射对大豆生长发育和光合作用影响研究

通过对增强紫外辐射4种处理的大豆田间试验资料分析，得出增强紫外辐射使大豆光合作用减弱，植株变矮，干物重减轻，生育期延长；经测定还得出增强紫外辐射使大豆蒸腾速率降低，气孔阻力增大。这些变化还随紫外辐射强度增强而增大。     

伊宁市辐射特征分析

运用统计分析方法,对伊宁市1993￣2004年的辐射观测资料进行分析,找出总辐射和净辐射的日、季、年变化一般规律。同时对极值也进行了描述,并对总辐射和净辐射的特殊变化进行了分析。