净全辐射表两种校准方法比较

该文介绍了净全辐射表的两种校准方法。使用长短波辐射表组成的净全辐射标准器组, 在不同环境条件下对现用标准净全辐射表和6台气象台站用工作级净全辐射表的灵敏度进行了测试, 通过试验了解检定环境条件下新的标准器组与现用标准器之间的关系, 分析了通过不同标准器组得到的工作级净全辐射表的测量结果, 得到了新的标准器组使用后检定结果的随机误差。通过数据对比分析, 得出使用新的标准组检定的净全辐射表, 其不确定度白天降低9.2%, 夜间降低5.2 %。     

FNP-1新型净全辐射表

FNP-1新型净全辐射表，用来测量太阳短波辐射和地球辐射的净差值，采用了国外先进技术，改善了以前的制作工艺，该表测量精度高、稳定性好，广泛应用于气象自动站、农业、林业气象监测系统。专利号为ZL03206191．9。     

总辐射表夜间零点偏移试验与分析

总辐射表夜间零点偏移试验在夜间晴天条件下,采用室外平行对比法对不同型号的总辐射表的零点进行测试。通过数据分析,分别比较了黑白型和全黑型总辐射表、国产与进口总辐射表夜间零点偏移的大小,并分析了形成零点偏移的原因。试验结果表明,在夜间晴天条件下国产总辐射表的零点偏移小于10 W·m~(-2)通过总辐射表感应面向下水平安装和加盖试验也验证了零点偏移确实是由"冷天空"所致。     

国产总辐射表检定结果的不确定度分析

国产总辐射表检定时,其测量结果的不确定度由重复性测量、标准器、温度变化、入射角、时间响应、非线性、零位漂移、数据采集器误差、操作误差和光谱响应误差多种因素引起。根据《JJF1059-1999测量不确定度评定与表示》规定的方法,对国产总辐射表检定结果的不确定度进行评定。分析并列出对测量结果有明显影响的不确定度来源。对各标准不确定度分量进行定量评定。结果表明,在满足检定环境要求的条件下,总辐射表检定结果的扩展不确定度为3.4%,其中入射角误差引起的标准不确定度分量最大。因此新出厂的总辐射表必须严格按照《JJG458-96总辐射表》检定规程进行余弦响应、方位响应、非线性等误差的测试,保证总辐射表的测量准确度。     

国产与荷兰CM6B型总辐射仪观测数据对比分析

利用郑州国家基本气象站国产与荷兰CM6B型气象辐射仪器同期观测的太阳总辐射资料,采用统计分析方法,对仪器所采集的数据进行对比分析,并对差异的可能原因进行探讨。结果表明:国产仪器与荷兰CM6B型总辐射表观测数据差异小,日差值的平均值为0.13 MJ·m~(-2),差值标准差为0.75 MJ·m~(-2);仪器月总辐射累计差值有明显的季节性特征,春夏季节的差值稍高于秋冬季节,总体变化趋势平缓,数据均可用,国产总辐射表总体上较为可靠。厂家、型号、参数灵敏度的差异、校准的误差以及人工参与订正数据均是直接造成仪器差值显著的主要原因。     

成都东北部地区太阳辐射特征分析

该文利用2018年1月—12月成都东北部地区的太阳辐射观测资料,分析了辐射能量的收支状况和特征。结果表明:成都东北部地区各辐射分量(除净长波辐射)均是夏季最强,冬季最弱,最大值出现在8月。净长波辐射春季最强,秋季最弱,与空气相对湿度、气温日较差分别成负相关、正相关。净全辐射白天为正值,晚上为负值。成都东北部地区全年有10.7%的太阳短波辐射被地表反射,接收的太阳短波辐射有29.36%被地表以长波辐射的方式释放到大气,对地气系统能量收支的贡献为61.18%。     

国产地球辐射表长波滤光罩性能的测试研究

滤光罩是地球辐射表的关键部件, 其性能直接影响着该仪器的性能与质量.利用LOWTRAN 7和国产各种滤光罩实测的光谱透射比数据, 对不同的模式大气下各滤光罩有效透射比等性能指标进行计算, 并与Eppley罩的研究情况作了对比.结果表明, 国产罩的各项性能指标并不次于Eppley罩.     

南极中山站太阳紫外辐射测值比较

比较分析了2017年南极中山站3种仪器测量地面太阳紫外B（UVB）波段和紫外A（UVA）波段的辐照度。以Brewer光谱仪测值为参考,国产宽波段FSUVB日射表在UVB（波段280~315 nm）的辐照度相对误差为（55±75）%,误差随大气臭氧总量的增加呈上升趋势,但在南极“臭氧洞”期间偏低。Yankee UVB宽波段日射表在UVB（波段280~320 nm）的辐照度相对误差为（-31±22）%;国产宽波段FSUVA日射表在UVA（波段315~400 nm）的辐照度相对误差为（23±5.9）%。太阳天顶角低于80°的晴天以Tropospheric Ultraviolet Visible（TUV）辐射模式计算结果为参考时,FSUVB,Yankee UVB和FSUVA辐照度的平均相对误差分别为（30±37）%,（-22±19）%和（27±6.4）%,而Brewer相对误差未超过3.5%。国产宽波段UV日射表测值偏高,反映出波长较长的杂散光对太阳辐照度测值影响明显。     

晴天地表太阳辐射的参数化

讨论了晴天地表太阳总辐射和地表太阳净辐射瞬时值的参数化方法。首先利用辐射传输模式和中纬度夏季标准大气廓线,分谱带计算晴天各种大气条件下地表反射率取定值时的地表太阳总辐射,并把所得的结果作为标准资料,提出参数化方案。然后将地表反射率的影响作为误差项进行订正,从而得到各种地表反射率条件下的晴天地表太阳净辐射的计算方法。该方法的拟合精度较高,拟合值与辐射模式标准值的平均相对误差在0.3%以下。该参数化公式可以用于大尺度数值模式中地表辐射平衡的计算,以期达到地表辐射平衡计算与模式积分同步进行的目的。     

塔中人工绿地与自然沙面辐射平衡对比研究

使用2014年5—9月塔克拉玛干沙漠腹地塔中大气环境观测实验站地表辐射观测资料,分析了塔中人工绿地与自然沙面在各种典型天气条件下的辐射分量特征差异。结果表明:人工绿地与自然沙面辐射平衡各分量最小值均出现在夜间,最大值出现在中午前后,总辐射和反射辐射日最大值出现在12:00;大气长波辐射日变化振幅较小,地面长波辐射日变化呈现不对称分布。晴天,人工绿地与自然沙面总辐射和净辐射变化幅度较小,自然沙面总辐射高于人工绿地;阴天,地面长波辐射略有减小,绿地大气长波辐射略有增加,总辐射和反射辐射减少,净辐射的变化受总辐射的影响,但减弱幅度小于总辐射;沙尘暴天气下,沙尘对辐射各分量影响明显,辐射各分量日变化不规则,人工绿地与自然沙面总辐射被明显削弱,日变化波动大。     

利用气象卫星资料估算内蒙古地区的地面净辐射值

主要研究的是内蒙古地区有云条件下地面辐射收支与卫星测值之间的关系 ,根据地面实测的净辐射值 ,与相应时刻的 GMS卫星测值 (可见光、红外通道 S— VISSR计数值 )进行逐步回归拟合 ,建立有云条件下内蒙古地区卫星测值与地面净全辐射值之间的关系 ,从而可以利用卫星资料通过所建立的关系式估算有云情况下地面净全辐射的分布。     

利用多波段分光仪观测生物有效UV辐射、臭氧总量和云的影响

该文介绍了一种利用紫外分光仪进行辐照度观测获取生物有效UV辐射、臭氧总量和云的光学厚度的方法。这些量是观测的辐照度与辐射传输计算相结合后测定的。该方法被用于具有 4个中心波长为 30 5、32 0、340和 380nm ,宽度为 10nm的 4波段分光仪。将这种仪器与高精度分光光度计在美国圣迭戈不同天气条件下进行了为期 1周的对比观测。当太阳天顶角 (SZA) <80°时 ,CIE 权重UV辐射剂量率的相对误差为 1.4± 3.2 %。晴天条件下 ,当SZA <80°时 ,相对误差为 0 .6± 1.5%。该仪器观测的辐照度推算的臭氧总量对云并不敏感。这种仪器还与Dobson和Brewer仪器在挪威奥斯陆进行了一年多的对比观测。整个观测期间 (包括有云的情况 )获得的臭氧总量相对误差为 0 .3± 2 .9%。当晴天和SZA <6 0°时 ,标准差减小到 1.9%。将仪器观测中所获得的臭氧总量和云的光学厚度输入到辐射传输模式 ,可以计算从 2 90～ 4 0 0nm分辨率为 1nm的整个光谱。这样计算的光谱与同时用高精度分光光度计观测的光谱在晴天及有云的条件下非常一致 ,所以 ,这种光谱可以用于测定任何作用光谱的辐射剂量率。而计算这种光谱只需要一个UV B通道和一个UV A通道     

FNP-1新型净全福射表

FNP-1新型净全辐射表,用来测量太阳短波辐射和地球辐射的净差值,采用了国外先进技术,改善了以前的制作工艺,该表测量精度高、稳定性好,广泛应用于气象自动站、农业、林业气象监测系统.专利号为ZL03206191.9.     

中国气象辐射观测站总辐射表稳定性统计分析

利用中国辐射台站元数据集,收集整理了1990—2012年全国业务用总辐射表计量性能参数。对全国辐射观测站的总辐射表的稳定性进行统计分析,统计分析结果表明中国台站业务观测使用的国产总辐射表稳定性56.1%满足WMO高质量的要求,其中63.4%满足良好质量的要求,76.8%满足中等质量的要求。91%满足我国总辐射表计量检定规程1年稳定性在5%以内的要求,94.8%满足2年稳定性在8%以内的要求。国产总辐射表的稳定性基本满足使用要求,且其长期稳定性状态良好。同时分析处理形成了新的标记明显误差和疑问的总辐射表灵敏度统计分析结果的辐射台站元数据集,对全国辐射数据的应用和质量评估起到借鉴作用。     

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。     

辐射报表预审中常见问题及解决办法

1　原始记录的审核　　辐射观测中数据的采集已经完全实现了自动化 ,但这并不能保证所采集的数据完全准确可靠。预审员应熟练掌握辐射观测方法及各种有关的技术规定 ,具有认真负责实事求是的科学态度 ,严肃对待每个原始数据 ,把好质量关。1 .1　仪器打印数据的审核1 .1 .1　检查每日各时的 Eg、Hg、H*、E*值是否符合一般的变化规律。如果数值发生异常变化 ,要找出其原因 ,确定观测记录是否可靠。总辐射表是在日出后及日落前采集数据 ,其值为正 ;净辐射表 2 4 h不间断采集数据 ,通常白天为正值 ,夜间为负值。白天净辐射主要受总辐射影响 E*…     

测定天空辐射表灵敏度和核算因数时随机误差的估计

天空辐射表的检定,可以通过被检天空辐射表与标准仪器在有太阳照射的自然条件下进行比较;也可以在室内ПО-4光学装置上利用灯作为辐射源来进行,通过检定确定其灵敏度。如果,天空辐射表和电流表同时进行检定时,可测定两者配对使用的换算因数。对天空辐射表的检定误差过去已有研究。鉴于目前仪器发生了如下的变更,即用ΓСА-1 MA型电流表代替了ΓСА型电流表,用0.05级精度的ПП--63型表作为标准仪器。     

解冻速率对作物霜冻害的影响

用人工霜箱研究霜冻危害.霜箱温度控制在-1—1℃，分别模拟解冻速率为0.3℃/10min和1.6℃/10min时的辐射霜夜缓慢降温过程.结果表明霜冻危害程度受作物种类、冻结温度、结冰进程和解冻速率的影响。在某些条件下，缓慢解冻可能使受冻组织恢复，但在另一些条件下则不能.对于不同耐霜性的作物，防霜的着眼点应该是不相同的。     

玛曲高寒草甸地表辐射与能量收支的季节变化

利用中国科学院黄河源区气候与环境综合观测研究站2010年观测资料,分析了玛曲高寒草甸地表辐射与能量收支的季节特征。结果表明:玛曲高寒草甸入射太阳辐射与净辐射年累积量分别为6482.2和2577.2MJ.m-2.a-1;年平均地表反照率为0.25,生长期平均地表反照率为0.22;全年入射太阳辐射的38%转换为地表长波辐射,明显高于低海拔地区的草地;净辐射占入射太阳辐射的38%,低于全球以及低海拔地区的草地;在冻结期,感热通量占净辐射的93%,在生长期,潜热通量占净辐射的62%。     

直接辐射表与日照计观测日照时数的差异评估

随着自动化气象资料业务的发展,直接辐射表自动跟踪太阳位置观测日照时数逐渐在业务中使用,那么直接辐射表与传统日照计观测资料的差异如何,需要对两种资料定量评估。文章选取我国15个气象辐射一级站的直接辐射表与日照计平行观测日照时数资料,探讨了两种观测日照时数在不同区域、不同季节、不同时间尺度和不同天气条件下的差异分布特征,结果表明：（1）直接辐射表比日照计观测记录平均偏低0．51 h·d－1（8．30％）,两种资料差异具有明显的季节变化规律和区域变异,在夏季和春季较大,冬季最小,在西北及海南地区较大,东北、黄淮地区及四川盆地最小;（2）日出时段直接辐射表较日照计观测记录低0～0．3 h·h－1,日落时段直接辐射表较日照计观测记录高0～0．3 h·h－1,其他时段直接辐射表与日照计观测差值在±0．2 h·h－1;（3）受观测仪器和天气条件影响,在晴空、多云和阴天条件下,直接辐射表较日照计观测记录分别平均偏低0．17 h·d－1（1．88％）、0．64 h·d－1（9．08％）和0．62 h·d－1（26．73％）;（4）两种观测日照时数的相关系数在0．88以上。