中国可能太阳直接辐射的气候计算及其分布特征

本文利用以乌克拉英采夫法确定的可能太阳直接辐射日平均通量密度资料,着重分析了关于使用以卡斯特洛夫公式为基础的理论方法的有关问题,并研究用迭代法求解的卡斯特洛夫系数的变化特征;寻找其与水汽压的经验关系;检验其对理论式的灵敏度和反演误差。证实利用地面水汽压资料可相当精确地计算出各地的可能太阳直接辐射日平均通量密度。在此基础上详细地讨论了可能太阳直接辐射的时空分布特点。     

中国坡地太阳直接辐射分布特征

本文经简单变换将坡地太阳直接辐射计算式化为S_(αβ)=K(αβ)·S＇,其中S＇为水平地面太阳直接辐射日平均辐照度;K_(αβ)为坡地直接辐射换算系数。文中着重分析了K(αβ)随坡向、坡度、纬度和季节的变化特征,给出了计算南、北坡最热坡度的表达式。最后计算出我国211个站点全年各月坡地太阳直接辐射日平均辐照度,并以南、北坡20°为例分析讨论了坡地太阳直接辐射地理分布特点。     

中国西部干旱地区太阳直接辐射通量密度与大气质量的关系

本文根据中国西部干旱地区大气物理状态(大气可降水量和大气浑浊度)的变化范围,利用太阳直接辐射通量密度的理论计算公式,计算了各种大气透明系数状况下的太阳直接辐射通量密度。计算结果表明,大气质量m=2时的透明系数P_2和m相同时,由于水汽和气溶胶的含量配置不同而引起太阳直接辐射通量密度的差异,在辐射日变程的主要时段(m=1-3)内并不大。于是得到各种透明系数P_2状况下太阳直接辐射通量密度随大气质量变化的平均关系。不同海拔高度比较,当透明系数P_2相同时,各自的大气物理状态虽然不同,但m相同时的太阳直接辐射通量密度基本相同。现有的表征太阳直接辐射通量密度值和大气质量联系的关系式都不能很好地描述计算结果。根据太阳直接辐射通量密度随大气质量变化的特性,我们提出了新的关系式。最后,整理了不同拔海高度和不同地理景观的四个日射站(西藏那曲、青海格尔木、甘肃敦煌和民勤)的多年观测资料。经验计算结果与观测值比较,一致性良好。     

青藏高原夏季的散射辐射

本文讨论了青藏高原夏季的散射辐射状况,着重分析了太阳高度角、大气透明度、拔海高度和云状、云量对散射辐射的影响,计算并分析了Berlage系数α和散射辐射日总量的变化特点。     

中国西部干旱地区各纬度在各种透明度状况下的可能直接辐射月辐照量

本文根据中国西部干旱地区太阳直接辐照度随大气质量和透明度变化的经验关系式,计算出纬度φ=28°—50°N,间隔2°,透明系数P_2=0.55—0.85,间隔0.05的可能直接辐射月辐照量。     

青藏高原夏季的散射辐射

本文讨论了青藏高原夏季的散射辐射状况,着重分析了太阳高度角、大气透明度、拔海高度和云状、云量对散射辐射的影响,计算并分析了Berlage系数α和散射辐射日总量的变化特点。     

太湖无锡地区太阳总辐射的气候学计算及特征分析

为了便于研究水气界面辐射传输、水下光辐照度以及湖泊储热量，探讨太湖地区总辐射概况及其变化。文章在概述当前太阳总辐射气候学计算的主要方法及公式基础上，采用最小二乘法，利用上海、南京、杭州3站1961~2000年共40年的历史资料，确定各站的经验系数，然后内插求出太湖无锡地区的经验系数。由此推导出太湖无锡地区太阳总辐射的气候学计算公式，并利用无锡站日照百分率资料求算出近40年到达地面的太阳实际总辐射。然后利用太湖站1998年的太阳总辐射实测资料检验其公式精度，确定公式的可信度。最后对计算值进行分析，阐述了近40年来太湖无锡地区太阳总辐射的变化特征及其原因。研究结果表明:无锡地区太阳总辐射呈下降趋势，而这种下降主要是由于大气中悬浮物增加所致；总辐射年内变化趋势基本上与天文辐射相吻合，但又存在差异，这主要与梅雨的存在有关。     

墙面可能晴天太阳辐射小时总量的计算与分布

以卡斯特洛夫公式为理论基础,得到各朝向墙面可能晴天太阳总辐射和直接辐射小时总量的计算方案,计算了我国704个气象站各月代表日各个朝向墙面的逐时辐射值,分析其变化规律,并讨论了最大1h辐射量的全国分布。结果表明：南墙晴天最大1h辐射量随纬度升高而增大,而且在冬季其辐射量在各墙面中最大;东、西墙受纬度因素影响相对较小,在夏季其辐射量在各墙面中最大。     

黑河实验区若干下垫面总辐射、地表反射率与太阳高度角的关系

本文利用1991年“黑河实验”期张掖，化音，沙漠站1月、4月、8月、10月太阳辐射观测资料，分析了晴天总辐射、地表反射率与太阳高度角的关系，得到了不同下垫面、不同季节的地表反射率与太阳高度角的函数关系及各站晴天总辐射与太阳高度角的函数关系的拟合公式，并讨论了这种关系在利用卫星观测资料反演地表反射率中的应用．     

太阳总辐射计算方法对比分析

利用全国27个气象站1971-2000年太阳辐射观测资料,按照经验公式法、多因子综合法和Prescoff公式法等三种计算方法对太阳总辐射进行了计算,并与实际太阳总辐射观测资料进行了对比分析.结果表明:经验公式法计算误差较小,但系数不易计算;多因子综合法易于计算,但误差相对较大;Prescoff公式法计算结果误差很大,不适用于太阳总辐射的计算.     

Characteristics of Solar Radiation and the Impact of Clouds at Yangbajing, Tibet

Yangbajing (YBJ) is located in the Tibetan Plateau, China. The characteristics of solar radiation and its relationship with clouds at YBJ from April 2009 to April 2010 were analyzed in this paper. The annual mean solar radiation was 478.4 W m 2 , and the annual mean transmittance was 0.713. The atmospheric mean trans- mittance of clear skies reaches 0.828 when the solar elevation angle (SEA) is greater than 10 degrees. Comparisons with numerical simulations show that the atmosphere of YBJ is clean. Impacts from atmospheric conditions on solar radiation are similar for clear skies during the year because the standard deviation of transmittance in clear skies was less than 0.05 when the SEA was greater than 10 degrees. It is important to understand the impact of clouds on solar radiation without considering other impact factors. In the last part of this article, the authors analyzed and established a statistical quantitative relationship between surface solar radiation and cloud fraction.     

RADIATIVE CHARACTERISTICS OF AEROSOLS AT GOLMUD ON THE TIBETAN PLATEAU

The characteristics of atmospheric aerosols in the Golmud desert over the Tibetan (Qinghai-Xizang) Plateau are investigated using the measurements made during the QXPMEX-79.Using spectroscopic observations at the surface and satellite data,the aerosol optical depth is calculated,from which the aerosol size distribution is worked out by means of an inversion method.The effects of vertical distribution of aerosols on irradiance and heating rate profiles are investigated using radiation models in conjunction with the assumption of three idealized aerosol profiles.The effect of aerosols on solar irradiance at the surface is also investigated and the results are compared with the observations.It is shown that the solar irradiance can be reduced by up to 100 W m^-2 in the presence of aerosols,and the heating rate can be increased by 1 Kd^-1.     

1997/1998年青藏高原西部地区辐射平衡各分量变化特征

利用中日亚洲季风机制研究计划1997年9月~1998年10月在青藏高原西部改则和狮泉河2个站点自动气象站辐射平衡的观测资料,分析了高原西部2个地区辐射平衡各分量在不同季节的季节平均日变化和年变化特征,并且还与1979年5~8月第一次青藏高原气象科学实验的辐射观测资料和1982,1983年青藏高原辐射平衡观测实验的结果进行了比较分析。结果发现:高原西部辐射平衡各分量的变化不仅有季节之间和年际的差异,高原西部的不同地区之间的变化也有较大的差异:(1)总辐射在春夏两季相差很小,改则春季(3~5月平均)日变化的极大值甚至比夏季(6~8月平均)还大;(2)地表反照率的年际变化及两地之间的差异均可能较大;(3)大气逆辐射日变化、年变化特征与其他辐射分量明显不同,其日变化、年变化的位相均晚于其他分量;(4)两地之间地面辐射平衡的年变化似乎有一个位相差,改则的月平均最大值和最小值均较狮泉河晚了约1个月,因此从冬季到夏季的大部分时间里,改则的地面辐射平衡是小于狮泉河的,而在从夏季到冬季的大部分时间里,改则是大于狮泉河的。     

Ultraviolet sky radiance distributions of translucent overcast skies

Summary The diffuse sky radiation component in the ultraviolet wavelengths is often at least 50% of the global irradiance under clear skies, and is the dominant component of ultraviolet global radiation under translucent overcast skies. The distribution of sky radiance was measured in a rural area and modeled for wavelength bands of ultraviolet-B (UVB, 280–320 nm) and ultraviolet-A (UVA, 320–400 nm). Sky radiance measurements were made during the summer of 1993 over a wide range of solar zenith angles using radiance sensors mounted on a hand-operated hemispherical rotation mount. UVB irradiance measurements were also made during each scan. Since the ratio of measured irradiance under overcast skies and that predicted for clear skies was not correlated with cloud base height, opaque cloud fraction, or solar zenith angle, it was concluded that the scattering from the clouds dominated the global irradiance, and this scattering was relatively unaffected by the scattering off opaque clouds in the translucent atmosphere.Analysis of the translucent overcast sky UVA and UVB radiance measurements using a semi-empirical distribution model showed that the spectral influences on multiple scattering, single scattering, and horizon brightening components of the distributions agreed with basic atmospheric radiation theory. The best model used solar zenith, the sky zenith, and the scattering angle with resultant coefficient of determination values of 0.62 and 0.25 for the UVA and UVB respectively. The developed equations can be applied directly to the diffuse sky irradiance on the horizontal to provide radiance distributions for the sky.With 6 Figures     

总辐射光当量及其在光气候计算中的应用

本文根据1983—1984年全国14个不同气候特点的日射站每日逐时照度与日射同步观测资料计算了总辐射光当量值,提出用纬度、海拔高度、地面平均绝对湿度和日照时数建立计算总辐射光当量的多元回归方程。用14个测站全年和各月平均总辐射光当量值检验所建立多元回归方程计算的相应总辐射光当量值表明,计算值的相对误差均小于10％。 我们用14个测站资料建立的计算总辐射光当量回归方程计算了全国464个测站的总辐射光当量值。总照度可由总辐射光当量与总辐射的乘积获得。根据各测站的总辐射光当量和总辐射值,便可计算出这些测站的光气候值,绘制我国光气候图。     

THE LIGHT EQUIVALENT OF TOTAL SOLAR RADIATION AND ITS APPLICATION IN THE CALCULATION OF ILLUMINATION CLIMATOLOGY

From 1983 to 1984,14 solar radiation observation stations which are located in different climate zoneswere chosen for the simultaneous observation of natural illumination with the hourly observation of insola-tion every day.In this paper,according to the data the light equivalent of total solar radiation (LEOTSR)has been given.A multivariate regression equation is employed to calculate the annual and monthly meanvalues of the LEOTSR at 14 observation stations.The variables of the equation include latitude,elevation,surface mean absolute humidity and sunshine duration.The results show that the relative errors are lessthan 10%.The LEOTSR for 464 observation stations was calculated by means of the multivariate regression equationswhich were obtained by the data of 14 observation stations.The total illumination is given by the LEOTSRmultiplying the total radiation.The climatological values of total illumination for each station are alsocalculated according to its LEOTSR and solar radiation.Finally,the climatological charts of total illuminationin China have been drawn.     

太阳直接辐射的分光测量

利用热电式相对日射表和八种有色玻璃滤光片,于1975—1978年先后在我国七个地区(共十个测点)进行了太阳分光辐射的测量,获得了2698组资料。根据这些资料,分析了太阳高度、季节、地理纬度和海拔高度以及气溶胶和水汽等大气成份对各波段的太阳分光辐射的影响。最后,用大气质量、浑浊度系数和地面绝对湿度三个物理量作参数,以表格的形式列出了各波段分光辐射的相对通量值。     

五道梁地区的太阳紫外辐射

该文利用１９９３年９月－１９９４年８月五道梁站的太阳辐射观测资料。分析了该地区太阳紫外辐射的气候学特征。结果表明：该地区的太阳紫外辐射年平均日总量为０．７３ＭＪ／ｍ＾２，小于拉萨地区、而大于高原东北侧的河南走廊地区；紫外辐射的瞬时极大值较大，７月份可达５６Ｗ／ｍ＾２，大于河区而略小于拉萨地区。     

青藏高原地区地气系统太阳辐射能收支的研究

本文利用1982年8月—1983年7月Nimbus-7的月平均行星反射率资料和根据卫星资料得到的地面总辐射、地表反射率的估算结果,分析了青藏高原地区地气系统(大气顶)的太阳辐射能收支和地表、大气对太阳辐射吸收的时空变化特征,给出了表征太阳辐射能收支的一些基本参数,讨论了以行星反射率为基本参数表征大气、地表对太阳辐射吸收的参数化方法。分析表明:过渡季节5月份的行星反射率极小值的出现对青藏高原地区太阳辐射能收支有重要调节作用;全年平均而言,青藏高原地区被地气系统反射和被大气、地表吸收的太阳辐射的比例为37:18:45。