中国地—气系统短波吸收辐射分布特征

根据ERBE和ISCCP资料讨论了地－气系统短波吸收辐射及其年较差在全国的分布，分析了其与总云量、行星和地表反射率以及地面吸收辐射的相互关系。发现在冬季地－气系统短波吸收辐射分布主要呈南高北低型，夏季分布形势为一不对称的大鞍形场，大致与行星反射率分布反向对应。地－气短波吸收辐射与总云量呈负相关，高相关区在我国东部。各站地－气短波吸收辐射与地面吸收辐射的相关系数普遍高达0．900以上。此一特点为从气候上利用地－气吸收辐射反演地面吸收辐射提供初步可能。     

中国地－气系统净辐射的气候特征

根据ＥＲＢＥ和ＩＳＣＣＰ资料讨论了总云量等因子对地－气系统净辐射的影响，分析了地－气系统净辐射与其各分量及地表净辐射的相关联系。发现行星反射率和地气短波吸收辐射对地－气净辐射的影响最大，而云和纬度的作用主要通过该两因子变化表现出来，ＯＬＲ的作用则相对较弱。地－气净辐射与地表净辐射的相关性也较明显。文中还就地－气净辐射在全国的地理分布作了分析。各地区地－气净辐射的年变曲线均为简单的夏大冬小型，云等因素的影响主要造成最大值出现月份的推移。     

中国地—气系统净辐射的气候特征

根据ＥＲＢＥ和ＩＳＣＣＰ资料讨论了总云量等因子对地－气系统净辐射的影响，分析了地－气系统净辐射与其各分量及地表净辐射的相关联系。发现行星反射率和地－气短波吸收辐射对气－气净辐射的影响最大，而云和纬度的作用主要通过该两因子变化表现出来，ＯＬＲ的作用则相对较弱。地－气净辐射与地表净辐射的相关性也较明显。文中还就地－气净辐射在全国的地理分布作了分析。各地区地－气净辐射的年变曲线均为简单的夏大冬小型，云等     

中国地区云对地气系统太阳短波吸收辐射强迫的气候研究

本文利用地球辐射平衡试验（ＥＲＢＥ）和国际卫星云气候计划（ＩＳＣＣＰ）提供的总云量、行星反射率资料,计算并分析了我国年、月平均云对地气系统太阳短波吸收辐射的强迫及其敏感性系数,揭示了它们之间的关系,最后绘制了地气系统短波辐射云强迫的全国分布图。结果表明：我国地气系统短波辐射云强迫及其敏感性系数都与总云量有较好的非线性相关,呈幂指数形式,且季节变化明显。短波辐射云强迫的地理分布与总量配合较好。     

青藏高原云对地气系统短波吸收辐射强迫的气候研究

利用地球辐射平衡试验（ＥＲＢＥ）和国际卫星云气候计划（ＥＳＣＣＰ）提供的总云量、得星反射率资料,计算并分析了青藏高原地气系统年、月平均云对太阳短波吸收辐射的强迫,揭示了其与总云量的关系。结果表明：高原的短事射云强迫与总云量有较好的非线性相关,呈幂指数形式,且季节变化明显;短波辐射云强迫的地理分布与高原云的分产好,高原主体和北部是短波辐射云强迫的低值区,高原东南部和西部边缘迎风部位为强迫的高值区。     

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。     

利用ERBE和ISCCP资料反演青藏高原地表短波吸收辐射场

利用ＥＲＢＥ和ＩＳＣＣＰ卫星辐射及总云量资料,结合青藏高原地面日射资料,讨论了并提出了该地区地表短波吸收气候反演方法,该法的似合精度较高,平均误差为９．８Ｗ．ｍ＾－２据此计算出７５°Ｅ－９５°豚２５°Ｅ－４０°Ｎ间２．５°＊２．５°经纬网格点和高原６３个站点的各月平均地面吸收辐射通量密度,给制出其在高原的分布图,揭示其基本特征。     

中国地区云对地-气系统辐射强迫温度效应的气候研究

文中利用地球辐射平衡试验 (ERBE)和国际卫星云气候计划 (ISCCP)提供的地 气系统行星反射率、射出长波辐射 (OLR)和云量资料 ,计算了中国地区年、月平均总云量对地 气系统短波辐射、长波辐射以及净辐射强迫的温度效应和敏感性系数 ,并讨论了云对各辐射分量强迫的温度效应与总云量的关系。结果表明 :地 气系统云辐射强迫温度效应与总云量间具有较明显的曲线相关。云辐射强迫温度效应及其敏感性系数具有明显的时空变化特点。就中国全国平均而言 ,各月地 气系统云辐射强迫净温度效应一般表现为降温作用。     

中国东部和印度季风区云辐射特性的比较

基于 ＩＳＣＣＰ和 ＥＱＢＥ资料,本文比较了中国东部和印度季风区的云和云辐射强迫的气候特征。虽然它们同属于亚洲季风区,并且有相似的降水季节特征,但它们各自的云和云辐射强迫特征差异很大。在印度区域,所有的云量有着相同的季节变化,最大云量分布都出现在夏季,且总云量中以高云量为主。而中国东部云量的季节变化都比较复杂,在总云量中以中、低云量为主,最大总云量出现在春季。冬季的总云量和中、低云量要大于夏季。在全球云量分布中,中国东部最典型的特征是：该地区为全球最大的雨层云覆盖区。与云的分布和变化相关,印度季风区最大的负短波云辐射强迫,最大的正的长波辐射强迫和最大的负的净云辐射强迫发生在夏季,而在中国东部,大的负的短波云辐射强迫发生在春夏之交。年平均的负的短波云辐射强迫在中国东部地区明显要大于在印度季风区。     

青藏高原云对地气系统净辐射强迫的气候研究

利用地球辐射平衡试验（ＥＲＢＥ）和国际卫星云气候计划（ＩＳＣＣＰ）提供的地气系统行星反射率、长波射出辐射（ＯＬＲ）和云量资料,计算了青藏高原地区云对地气系统净辐射的强迫,并讨论其与总云量及地气系统晴天净辐射的关系。结果表明：高原各季净辐射云强迫与总云量有较好的非线性关系,其中以暖季更明显;各月净辐射云强迫与地气系统晴天净辐射的曲线相关很明显,各条曲线均存在一个与净辐射云强迫零值相对应的晴天净辐射值     

3种不同遥感辐射产品的精度比较

遥感辐射产品的验证研究主要集中在单一产品在青藏高原地区和实测数据的比较分析上,缺乏产品之间的相互比较从而无法得知产品的适用性,因此针对整个中国地区对这些产品的适用性进行系统性的比较研究。选取了数据序列较完整的GEWEX-SRB（Global Energy and Water Cycle Experiment-Surface Radiation Budget）、CERES-EBAF（Clouds and Earth's Radiant Energy Systems-Energy Balanced and Filled）和GLASS-DSR（Global LAnd Surface Satellite-Downward Shortwave Radiation）3种辐射产品,以相关系数、平均偏差、均方根误差为评价指标在整个中国区域范围内进行精度评价,并且对其精度的时空分布特征进行了研究。研究表明,2000~2007年GEWEX-SRB与CERES-EBAF相比两者具有相似的偏差趋势,低估和高估最严重站点同为峨眉山站和太原站,总体上CERES-EBAF的精度更高。2008~2010年间GLASS-DSR与CERES-EBAF进行对比结果表明CERES-EBAF精度要高。总体来说,这3种辐射产品的精度都较高,低估的站点大多地处高海拔地区,其中CERES-EBAF产品时间序列长且精度相对较高,尤其是在中东部及大部分沿海地区精度较高。     

WRF模式模拟的地表短波辐射与实况对比分析

利用中尺度数值模式WRFV3对2009年1、4、8和10月进行了约4个月的逐日（0～36小时）到达地表短波辐射模拟,将输出结果转换成逐小时太阳总辐射,并以武汉站为例,与地表实测逐小时总辐射值进行对比分析。结果表明：（1）模拟结果与观测结果有较好的对应关系,4个月的日间模拟和观测值的相关系数均在0.8以上,均通过了置信度0.01的显著性检验。（2）日间各时刻模拟值与实况相比,平均预报误差早晚小,中午大;平均绝对误差变化趋势与平均预报误差相同,平均绝对百分比误差则一般早晚大,09—15时较小且变化幅度小,可信度高于其他时刻。（3）WRFV3模式对太阳总辐射,在各种气象条件下均有一定预报能力,尤其以晴天表现最佳。距直接使用模式输出的地表短波辐射结果作为光伏发电系统初值用于发电量预报还有一些误差,可以尝试采用误差订正等方法修订,提高数值预报结果的可用性。     

海冰模式CICE4.0与LASG/IAP气候系统模式的耦合试验

利用美国Los Alamos国家实验室发展的最新海冰模式(CICE4.0)替代了LASG/IAP气候系统模式(FGOALS_g1.1)中的海冰模式(CSIM4), 形成新的耦合模式。在此基础上, 利用新的耦合模式对20世纪中后期的全球气候进行了模拟, 来检验CICE4.0对耦合模式中海冰和海洋模拟结果的改进。结果表明CICE4.0对于FGOALS_g1.1的极地气候模拟有一定改进作用, 主要表现在:(1) 南北极海冰边缘碎冰区显著减少; (2) 南大洋海表温度和海冰的模拟明显改善, 分布特征与观测非常吻合。但是新耦合模式也存在如下不足: (1) 北大西洋海冰相对偏多, 北大西洋经圈翻转环流大大减弱, 这主要是由于北大西洋海表面温度的冷误差造成的; (2) 南北极大气环流场的模拟无明显改善。此外, 本文还比较了采用不同短波辐射方案对于耦合模拟结果的影响, 结果表明, 相对于CCSM3短波辐射方案, Delta-Eddington方案模拟的海表面温度偏冷, 海冰厚度偏厚, 北大西洋经圈翻转环流略有偏弱。     

The impact of surface properties on downward surface shortwave radiation over the Tibetan Plateau

The complexity of inhomogeneous surface–atmosphere radiation transfer is one of the foremost problems in the field of atmospheric physics and atmospheric radiation. To date, the influence of surface properties on shortwave radiation has not been well studied. The daily downward surface shortwave radiation of the latest FLASHFlux/CERES(Fast Longwave And Shortwave Fluxes Time Interpolated and Spatially Averaged/Clouds and the Earth's Radiant Energy System) satellite data was evaluated against in situ data. The comparison indicated that the differences between the two data sets are unstable and large over rugged terrain compared with relatively flat terrain, and the mean absolute error of the satellite products reaches 31.4 W m-2(12.3%) over rugged terrain. Based on the SSF(single satellite footprint)/CERES product, the influence of surface properties on the distribution of downward surface shortwave radiation(DSSR) was analyzed. The influence of surface properties on DSSR over the Tibetan Plateau is about twice as large as that in two other regions located at the same latitude(eastern China–western Pacific and subtropical North Pacific). A simulation was carried out with the help of the I3RC(International Intercomparision of Three-Dimensional Radiation Code) Monte Carlo 3D radiative transfer community model. The results showed that DSSR increases as surface albedo increases. Moreover, the impact of surface albedo on DSSR is larger if the spatial distribution of clouds is more non-uniform. It is hoped that these results will contribute to the development of 3D radiative transfer models and the improvement of satellite inversion algorithms.     

RETRIEVAL OF QINGHAI-XIZANG SASWR WITH ERBE AND ISCCP DATA

In the context of 1985—1988 ERBE and 1984—1988 ISCCP planetary scale albedoes and totalcloudiness in combination with Qinghai-Xizang actinometric measurements,investigation wasperformed of the climatic retrieval of surface absorbed shortwave radiation(SASWR)in theresearch highland.Evidence suggests that the method has given higher fitting accuracy with meanerror of 9.8 W m~(-2),whereupon was calculated the monthly mean SASWR flux density at thegridpoints of 2.5°×2.5°resolution over 25—40°N,75—95°E and 63 stations alongside a set of thedistribution maps prepared for its basic features.     

短波辐射研究概述

主要阐述太阳短波辐射研究在陆面过程及陆气相互研究中的重要性,全面回顾了有关短波辐射的研究成果,结合目前在陆面过程领域具有代表性的短波辐射研究方案,指出当前在这一领域研究中有待于解决的问题和发展趋势,为进一步研究太阳短波辐射状况和特征提供科学依据.     

Causes of the Intraseasonal SST Variability in the Tropical Indian Ocean

Satellite observations reveal a much stronger intraseasonal sea surface temperature (SST) variability in the southern Indian Ocean along 5-10oS in boreal winter than in boreal summer. The cause of this seasonal dependence is studied using a 2?-layer ocean model forced by ERA-40 reanalysis products during 1987-2001. The simulated winter-summer asymmetry of the SST variability is consistent with the observed. A mixed-layer heat budget is analyzed. Mean surface westerlies along the ITCZ (5-10oS) in December-January-February (DJF) leads to an increased (decreased) evaporation in the westerly (easterly) phase of the intraseasonal oscillation (ISO), during which convection is also enhanced (suppressed). Thus the anomalous shortwave radiation, latent heat flux and entrainment effects are all in phase and produce strong SST signals. During June-July-August (JJA), mean easterlies prevail south of the equator. Anomalies of the shortwave radiation tend to be out of phase to those of the latent heat flux and ocean entrainment. This mutual cancellation leads to a weak SST response in boreal summer. The resultant SST tendency is further diminished by a deeper mixed layer in JJA compared to that in DJF. The strong intraseasonal SST response in boreal winter may exert a delayed feedback to the subsequent opposite phase of ISO, implying a two-way air-sea interaction scenario on the intraseasonal timescale. Citation: Li, T., F. Tam, X. Fu, et al., 2008: Causes of the intraseasonal SST variability in the tropical Indian ocean, Atmos. Oceanic Sci. Lett., 1, 18-23