紫外线辐射强度预报模型研究

以陈万隆的到达地面的紫外辐射的参数化方案、Frederick模式中的高度修正方程和NWS的云量修正方程为基础。建立了一个到达地面紫外总辐射的预测模型。进行紫外线辐射强度预报。结果表明：模型能很好地反映出晴天紫外线辐射强度的变化趋势及其规律。少云、多云和阴天由于天空状况复杂，预报误差相对较大。但基本上能反映出紫外线辐射强度的变化情况。模型考虑因子较全面，可以用于城市紫外线辐射强度预报。     

紫外线强度指数预报方法探讨

根据晴空紫外线辐射理论计算公式，同时考虑各城市的纬度、海拔高度、混浊度等，结合云量的订正，对陕西省紫外线强度指数和预报方法进行探讨。目前该方法已在省专业气象服务台使用并对有关媒体发布。     

宁波市紫外辐射分布特征及强度预报服务技术研究

利用2010—2015年宁波市紫外辐射强度资料、常规气象观测资料以及大气环境资料,分析宁波市紫外辐射强度的日、月、季节、年际变化规律及其与气象和环境条件的相关性,并对到达地表的紫外辐射与大气上界的太阳总辐射的比值η'进行逐步回归,建立η'的预报方程,最后利用辐射传输公式计算出到达地面的紫外辐射强度。预报方程充分考虑了太阳高度角,以及温度、降水、水汽、能见度等气象要素对紫外辐射的影响。并将统计方法与本地气候特征相结合,增加了气候特征判据。经检验,预报紫外线等级正确率为53. 2%,相差1级的占34. 5%,优于主观预报,能够提高现有的紫外线等级预报准确率。最后,提出一种适合本地的紫外线等级划分标准,并根据冬半年和夏半年分别制定相应的防御建议。     

紫外线强度的计算及预报方法研究

利用一般常规的辐射观测资料 ,通过经验公式计算紫外辐射的方法 ,讨论了紫外辐射强度的月际变化特征 ,并给出应用实例 ,对开展紫外线强度指数预报有一定的参考意义     

山东禹城紫外辐射变化特征及其估测方程的建立

本文对2005～2011年山东禹城地区观测得到的紫外辐射的时间变化特征及紫外辐射与总辐射比值的变化特征进行了分析, 并结合气温、降水和露点温度资料建立了禹城地区的紫外辐射估测方程。结果表明:紫外辐射日累计值的变化范围为0.10～1.20 MJ m-2 d-1, 年平均值为0.468 MJ m-2 d-1;紫外辐射日、季节变化规律与总辐射一致, 季节变化都表现为冬季小夏季大, 最小值出现在1月, 最大值出现在6月, 日变化则呈现早晚小中午大的特征;紫外辐射与总辐射的比值范围为0.023～0.046, 其季节变化特征也是冬季小夏季大, 该比值随晴空指数的增大而减小, 而在晴空指数大于0.5时比较稳定。利用温度日较差(日最高气温与最低气温的差值)建立了紫外辐射估测方程, 决定系数R2达0.80, 平均相对误差为0.19, 估测紫外线等级与实测紫外线等级相差不大于1的数据占95%, 该方法可以较好地进行紫外辐射等级的估测。     

GRAPES紫外线（UV）数值预报

应用GRAPES（Global/Regional Assi milation PrEdiction System）模式中的Goddard短波辐射方案,创建了紫外线数值预报系统（GRAPES-UV）。介绍了Goddard短波辐射方案,给出了GRAPES-UV系统的运行和个例分析。研究结果表明,紫外线指数（UVI）除了与纬度、地形和日变化有关外,还与云的分布以及天气形势密切相关,GRAPES模式中云的微物理方案对UV预报有较大的影响,UVI在晴空和对流云降水地区的强烈反差是UVI的重要特征。在个例试验中应用了臭氧总量预报模式,通过T213模式为化学输送模式提供气象背景,利用卫星资料同化技术建立臭氧的初始场,预报大气臭氧总量。应用国际上通常采用的临界成功指数（CSI）对2007年夏季北京和上海UV预报进行统计检验。北京和上海24 h紫外线强度等级为强和很强的CSI分别为0.625和0.780,接近同样方法的美国检验结果0.677。该系统从2006年3月起在中国气象局大气成分观测与服务中心的业务系统中正常运行,并在大气成分中心网站上发布UVI和紫外线强度等级预报,并提醒公众采取合适的方法保护自身免受UV的过度辐射。     

非常规气象要素在紫外线预报中的应用

利用吉林省业务运行的WRF模式,计算了与紫外线指数相关的气温、湿度、云量、风速等常规气象要素和地表向下的短波辐射通量、地面热通量、反照率等非常规气象要素,利用长春市紫外线观测资料,分析了紫外线辐射与常规和非常规气象要素的相关性。基于长春市紫外线观测实况,以常规气象要素、非常规气象要素、混合气象要素为因子,利用相同的统计建模方法,分别建立紫外线预报模型。结果表明:大气短波辐射等非常规气象要素与紫外线指数的相关性,明显高于气温、云量、比湿、风速等常规气象要素;应用非常规气象要素和混合气象要素的紫外线预报方程,显著优于常规气象要素;基于混合气象要素的紫外线预报方程,与基于非常规气象要素的预报方程比较,预报性能差异不大。此外,应用常规气象要素建立的分季节紫外线预报方程,其预报效果明显优于全年预报方程。应用非常规气象要素建立的分季节紫外线预报方程,与全年预报方程相比,预报效果差异不大。     

贵阳地区太阳紫外线辐射及其预报方法研究

对近一年的紫外线辐射观测资料分析后发现：贵阳地区紫外线辐射较强，夏季辐射量比冬委大，一天中12－15时是紫外辐射最强的时段，少云天或晴天，冬季此外线辐射指数可达5以上，属中等辐射，夏季紫外辐射指数可达8以上，属较强或很强辐射。决定紫外线辐射强度的重要因素的重要因素主要主要是纬度，当地日照时间，云量，云状，空气污染程度等。因此可以通过对云量的预报作出相应的紫外线辐射量及紫外线指数预报。     

都江堰紫外辐射特征分析及多元回归预报 方程的建立研究

利用2017年9月1日—2018年8月31日都江堰紫外辐射(UV-AB)的观测数据,分析了都江堰紫外辐射的变化特征及其与气象要素的相关性,并通过多元回归分析建立了都江堰紫外辐射辐照度预报方程。结果表明:都江堰的紫外辐照度具有明显的日变化、月变化、季节变化特征,辐照度主要受云、水汽和太阳高度角等的影响。全年最大日平均辐照度为55.84 W/m~2,最小日平均辐照度为2.39 W/m~2。全年10—15时平均紫外辐照度与14时总云量、10—15时最低相对湿度、10—15时最高气温分别呈负相关、负相关、正相关,相关系数分别为-0.60、-0.67、0.63。春、夏、秋、冬季的10—15时平均紫外辐照度预报方程均通过显著性水平α=0.05的F检验,调整后的R~2分别为0.84、0.78、0.82、0.78。方程平均偏差为2.61～5.02 W/m~2,标准误差为3.24～6.57 W/m~2。秋季预测值准确度最高,夏季最低。     

两种紫外辐射预测模型的敏感性比较

重点讨论了Ｂｉｒｄ和Ｈｕｌｓｔｏｒｍ研制的计算晴天到达地面太阳总辐射的参数化方案为基础建立的紫外辐射预测的敏感性,结果表明：该模型对紫外辐射预测在不同季节、不同时次有很强的敏感性,而且比另一种模型,即以Ｂｅｎｏｖ的计算晴天到达地面的太阳总辐射（Ｑ）的经验公式为基础建立的紫外辐射预测模型有了改进,如将该模型中的云量订正改用美国ＮＷＳ的紫外辐射（ＵＶ）预报中的云量订正方法,效果会更好。     

杭州市紫外线辐射强度分析和预报方法研究

利用杭州市观象台2005年8月-2007年5月的紫外线辐射强度数据,分析了紫外线辐射日变化和年变化特征,总结得出太阳高度角、空气湿度、地面水平能见度和日照时数的变化是影响杭州市紫外线辐射强度的关键因素。运用逐步回归方法,求得紫外线辐射预报方程,经过信度检验和敏感试验发现,方程具有较好的预报效果,可以用于杭州市紫外线辐射强度预报。     

菏泽市紫外线辐射变化特征及月预报方程

利用2008年4月至2012年12月菏泽市紫外线观测资料以及地面常规气象观测资料和空气质量资料,分析了该地区太阳紫外线辐射的变化特征及其与各因子的相关关系,并建立逐月预报方程。结果表明:菏泽紫外线辐射年总量达到187.98 W/m2,春夏两季明显高于秋冬两季,5月达到全年的最大值,1月为全年的最小值;3~9月紫外线辐射极大值均可达到5级,其他月份均可达到4级。不同天气条件下紫外线辐射强度存在明显差异,其中晴天紫外线辐射强且稳定,呈抛物线变化;多云天紫外线辐射波动较大,时强时弱;阴天紫外线辐射相对较弱。紫外线辐射强度与风速、能见度、气温呈正相关,与总云量、低云量、相对湿度呈负相关,与SO2、PM10、NO2、PM2.5多呈负相关。基于多元线性回归分析向后剔除变量方法得出的逐月预报方程,经检验总体预报效果较好,对当地紫外线等级预报工作具有参考意义。     

紫外辐射SUR-1观测结果分析研究

采用SUR－1型太阳紫外辐射计开展温州市紫外辐射的观测。以2000年10月－2001年9月逐日紫外线指数和实测资料作为一个时间段时间分析、研究，找出紫外线辐射的气候变化规律和特征，以期对紫外线指数预报有一个指导和促进作用，提高紫外线预报的精确率。     

太阳紫外辐射观测及预报研究

简要介绍和分析了国内外太阳紫外辐射观测及预报的发展现状,并对影响到达地面紫外辐射的因子进行了分析。介绍了辽宁省气象科研所研制的辽宁地区紫外辐射强度预报模式,给出了紫外辐射对人体影响的指数级别。     

太阳紫外辐射观测及预报研究

简要介绍和分析了国内外太阳紫外辐射观测及预报的发展现状,并对影响到达地面紫外辐射的因干进行了分析。介绍了辽宁省气象科研所研制的辽宁地区紫外辐射强度预报模式,给出了紫外辐射对人体静响的指教级别。     

南京市紫外线辐射强度的变化及影响因子

利用南京市2005-02—2009-01共4 a的紫外线辐射观测资料,分析了到达地面的紫外线辐射强度的变化特征,并探讨了云、污染物浓度和雾、霾天气等对紫外线辐射强度的影响。结果表明,低云量对紫外线强度的衰减更明显,最大达58.15%,蔽光性云层对紫外线辐射强度的衰减可达71%～80%;紫外线辐射强度与污染物浓度呈负相关,其中与NO2的相关性最好,为-0.39;晴空条件下,严重霾对紫外线辐射强度的衰减率可达20%以上,浓雾对紫外线辐射强度的衰减接近50%。     

到达地面的太阳紫外辐射强度的观测

紫外辐射强度的公众服务一般用紫外线指数来表示，是衡量某地正午前后到达地面的太阳紫外辐射对人体皮肤（或眼睛）可能损害的程度指标,沱主要依赖于纬度，季节，平流层臭氧，云况，海拔，地面反照率和大气污染状态等条件，紫外线辐射强度的观测主要使用紫外光谱辐射计与滤光片式的紫外辐射表。     

到达地面的太阳柴油外车辆射强度的观测 到达地面的太阳紫外辐射强度的观测

紫外辐射强度的公众服务一般用紫外线指数来表示，是衡量某地正午前后到达地面的太阳紫外辐射对人体皮肤（或眼睛）可能损害的程度指标，它主要依赖于纬度、季节、平流层臭氧、云况、海拔高度、地面反照率和大气污染状态等条件。紫外线辐射强度的观测主要使用紫外光谱辐射计与滤光片式的紫外辐射表。     

基于概率密度匹配方法的FY-4A地表入射太阳辐射订正

研究以内蒙古地面辐射观测为基准,进行FY-4A逐时总辐照度在内蒙古地区的适用性评估,并尝试利用概率密度匹配方法(PDF)进一步对FY-4A逐时总辐照度进行订正,结果表明:(1)FY-4A总辐照度与地面辐射观测的相关性在季节上表现为春、夏、秋季三季明显高于冬季,在空间上表现为东部地区的相关性好于西部,误差方面具有明显的对低值辐射高估,高值辐射低估的非独立系统误差特征;(2)按季建立PDF模型,可以反映地面观测与FY-4A总辐照度在内蒙古地区稳定的概率密度分布特征,有效改善FY-4A总辐照度在内蒙古地区的适用性;(3)PDF方法在有效减小卫星资料系统误差的同时,还较好地保持了卫星资料原有的误差分布特征,并对云天辐照度的改进效果明显。     

民勤地区紫外辐射的观测与模拟研究

利用2010年春季民勤加强观测实验的地面辐射资料,分析了民勤沙漠干旱区总紫外辐射的变化特征,并对该地区的紫外辐射进行了估算和模拟。结果表明,紫外辐射和太阳总辐射表现出一致的变化特征,层云对两者的反射能力比卷云强。2010年6月紫外辐射的瞬时最大值为55.92 W·m-2,平均日总量为1.07 MJ·m-2,紫外辐射与太阳辐射比例的平均值为4.7%,其变化范围在3%~9%之间。根据晴空指数(Kt)与最大紫外辐射(UV0)及太阳总辐射(G)建立了民勤地区紫外辐射(UV)的估算方程:UV=2.94+1.22×(Kt×UV0)和UV=0.047G,均能较好地估计该地区的地表紫外辐射。由于受输入参数精度的限制,辐射传输模式SBDART低估了晴空条件下的紫外辐射,低估的总平均值为1.12 W·m-2(约5.6%),变化范围在-2.8~0.2 W·m-2之间。