提孜那甫河流域地表太阳辐射估算及其影响因素分析

地表太阳辐射是地球表层主要能量来源,对地表能量平衡、能量交换以及生态水文过程等具有决定性意义。山区地形复杂,其地表太阳辐射时空差异较大且较难估算。采用适用于山区的地表太阳辐射模型对西北昆仑山提孜那甫河流域地表太阳辐射时空分布进行了估算,分析了该流域季节太阳辐射空间分布规律并探讨了地形和云2个重要因素对太阳辐射空间分布的影响。结果表明:（1） 地形因子中周围地形阻挡即地形开阔度（Sky view factor,SVF）与年总太阳辐射的关系最为显著,太阳辐射随SVF增加而增加。（2） 年总太阳辐射随着高程增加首先减少,再而随之增加。探究SVF随高程的变化,发现其与太阳辐射随高程的变化趋势较为一致,因此在山区复杂地形下地表太阳辐射估算中仅利用高程对其校正存在明显不足,需综合考虑地形效应。（3） 研究计算了季节云出现频率空间分布与太阳辐射空间分布的相关系数,结果表明夏季太阳辐射受云影响较其他季节显著。定量分析了地形因子以及云对地表太阳辐射空间分布影响的贡献率,周围地形阻挡SVF对地表太阳辐射空间分布的影响最大,高程和云次之。因此综合考虑地形和云对太阳辐射的影响在山区太阳辐射模拟中是非常必要的,研究可为山区地表太阳辐射模拟提供理论依据,并为山区生态水文过程研究提供方法支撑。     

火山喷发对辐射传输影响的研究

本文根据火山灰粒子的辐射光学特性,计算了火山灰粒子和平流层本底的辐射光学参数。另外,采用大气多次散射的辐射传输方程,计算了火山喷发对大气辐射变温的影响效果。结果表明,与平流层本底相比,火山灰粒子具有很强的吸收性。火山喷发使平流层吸收太阳辐射增温,并使到达对流层和地面的太阳辐射减少;同时,对大气长波冷却率的影响甚微。     

秦巴山区地表太阳辐射的时空动态及农业气候区划研究

运用GIS空间分析，研究了秦巴山区1960—2015年地表太阳辐射的时空动态。结果表明：① 秦巴山区地表太阳辐射量年平均值为4 482.77 MJ/m²，呈现由南向东北、西北递增的态势；年际变异系数为8.85%，呈现由西南向东北递减的态势。② 地表太阳辐射量年际变化呈明显下降趋势，年平均递减率为?10.17 MJ/m²，1970—1992年下降尤为明显；空间上呈现西北局部不显著的微增和东部普遍显著性的减少。③ 年内地表太阳辐射量呈单峰型，最大值在7月，最小值在12月，空间上由南向西北、东北递增；7月年递减率为?0.49 MJ/m²，以西南剑阁县、北川县和东南保康县递减明显；12月年递减率为?0.715 MJ/m²，以汉滨区递减最快；④ 结合降水量和≥10℃积温，将秦巴山区分为5个农业气候区。秦巴山区地表太阳辐射量呈“北高南低的纬向变化，高纬东西分异”，年内递减区表现为“夏季纬向变化，冬季涡旋状”的空间差异。因此，区域内部地表太阳辐射量空间差异大，利用光能资源助力农业扶贫，应体现区域差异。     

塔克拉玛干沙漠塔中与巴丹吉林沙漠拐子湖地表辐射特征对比

利用塔克拉玛干沙漠腹地塔中和巴丹吉林沙漠北缘拐子湖两个陆气通量监测站2013年2月-2014年1月地面辐射观测数据及相应气象资料,对比分析塔中和拐子湖两地的太阳辐射通量和地表反照率差异特征,同时也探究了两地太阳辐射通量和地表反照率与太阳高度角之间的关系。结果表明：（1）塔中和拐子湖两地各辐射通量均呈较为同步的季节变化特征;具有太阳辐射优势的塔中地区因沙尘天气的影响在部分月份地表总辐射小于拐子湖地区;拐子湖由于地表沙粒相对较粗且包含大量透明度较高的石英颗粒,地表反照率和反射辐射均大于塔中地区;两地各辐射通量月平均日变化均呈现出标准倒"U"型结构;（2）拐子湖较粗的地表沙粒导致沙尘天气过后不易形成浮尘,沙尘天气过后各辐射通量恢复至发生之前的状态较塔中地区迅速;（3）两地太阳高度角夏季最大,冬季最小,最大值均可达75°左右,最小值塔中和拐子湖地区分别为45°和40°;各辐射通量随着太阳高度角的升高而增加,地表反照率随之减小,但受多种因素影响各辐射通量最大值并未出现在太阳高度角最大的时候。     

常温层刍议

地球内部蕴藏着巨大的热能，称地热。地热的主要来源是地球内部放射性元素衰变所释放的能量，地球内部的温度正是地熟的反映。地球表面接受太阳辐射的热量．表现为一定的地表温度。地内温度和地表温度全称地温。就地表温度而言，表现为随纬度和季节变化的特点，     

川西山区太阳辐射估算及其时空分布特征

山地地表接收的太阳入射辐射由于受到坡度、坡向及地形遮蔽等影响,导致其在时空分布上呈现较高的异质性。为定量分析山地地表太阳辐射的时空分布特征,本研究选择川西山区为研究对象,针对山地特殊地理环境,基于太阳直接辐射、散射辐射和周围地形反射辐射的参数化方案,采用Landsat系列卫星遥感影像数据和30m ASTER GDEM数据定量估算了研究区在不同时期的太阳辐射空间分布,并结合研究区的坡度、坡向、海拔等地形因子,选择夏、秋、冬不同季节对山地太阳辐射时空分布进行了综合分析。结果表明:(1)经过贡嘎山站观测数据的验证,本研究所采用的估算方案能够取得较高的估算精度,平均绝对误差为48.7 W·m-2,相对误差为6%;(2)山地太阳辐射分布具有很强的地形规律,总体特点是山脊大于山谷,阳坡大于阴坡;(3)随着坡度的增加,太阳辐射呈现递减的趋势;而随海拔的上升太阳辐射总体来说呈现增加趋势,只是在低海拔处由于地形遮蔽和山顶由于坡度陡峭造成坡面入射角小而略有回落;(4)在不同的季节,太阳辐射受地形因子的影响程度有所差异,这与太阳高度角的大小有着直接的关系。     

地理信息系统支持下的坡面太阳辐射计算

本文介绍了在地理信息系统(GIS)的空间数据席支持下的区域坡面太阳辐射计算方法。使用该方法,可用计算机按地表实际的地形参数计算山区地表接受太阳总辐射,直接辐射和散射辐射的日、月、年总量,揭示其空间分布规律。这对区域的自然与生态环境研宄具有更要价值。     

岷江上游雨季南北坡小气候特征比较

利用岷江上游茂县大沟不同坡向的小气候观测资料,探讨了该地区地雨季的太阳辐射、气温、地表温、水汽压、相对湿度、风速等小气候要素的南北坡特征及其与谷底的差异。通过比较分析得出:在雨季南坡的太阳辐射量大于北坡和谷底;南北坡气温、水汽压、相对湿度在昼间有一定差异;北坡气温略高于南坡;气温垂直递减率南坡(O.71℃/100m)大于北坡(O.61℃/100m)。水汽压为北坡<南坡<谷底;而相对湿度为谷底<北坡<南坡,北坡和谷底的太阳辐射、气温、地表温、水汽压最大值比南坡早出现1h。南北坡风速均大于谷底,而南坡风速又大于北坡。由此可见,岷江上游地区即使在雨季,山地对局地气候仍有一定影响。     

基于HJ-1B/CCD地表反照率的估算

地表反照率是入射太阳能被地表反射的比分,决定地表吸收太阳辐射能的多少,是影响地表能量收支的关键参数.该文使用6S大气辐射传输模型对环境星的多光谱CCD数据进行大气纠正,并利用其观测角度信息,分别基于统计模型和BRDF模型估算研究区不同地表覆盖类型的窄波段地表反照率,并实现窄波段向宽波段反照率的转换.将宽波段反照率与MODIS反照率产品数据进行对比分析,对不同的地表覆盖类型选择模型的适宜性做出分析评价:对于水体,基于朗伯面假设采用统计模型效果较好,相对误差为9.2％;对于植被及非植被覆盖区,采用二向反射模型较合适,相对误差分别为4.02％和5.6％,都能够满足应用需求.     

基于极地冰芯的历史火山活动序列重建研究进展

火山气溶胶通过反射太阳辐射导致地表降温。重建历史火山活动序列,是评估其气候效应,从而区分人为和自然因子的相对贡献、预测温室气体对全球气候影响的基础之一。此综述简要介绍了火山活动影响气候的作用机理。通过对冰芯研究历史及利用两极冰芯记录重建火山活动序列的研究进展的回顾,阐述了极地冰芯在火山活动序列重建中的作用与优势,以及近期研究在冰芯钻取和数据分析手段、极地火山信号向大气辐射强迫转化方法等方面所取得的成果;同时指出在火山沉积物的空间分布、冰芯定年及高低纬度火山喷发源的确定方面仍存在较大不确定性。因此应结合火山碎屑研究及非质量同位素分馏分析等方法,并钻取更多时间尺度更长且现有冰芯钻取较少的地区的深冰芯,以更精确地重建火山活动序列,从而提高对历史火山活动及其对气候影响的认识。     

沙丘人工差不嘎蒿植被建立后的微气候变化

运用文比热量平衡法和空气动力学梯度法初步分析了人工固定沙丘过程中的微气象变化。研究结果表明,随着流沙的固定,反射率减小;净辐射占太阳辐射的比例增大;热收支中,潜热通量所占的份额增多;近地表风速及其垂直切变减小。     

沙丘人工差不嗄蒿植被建立后的微气候变化

运用波文比热量平衡法和空气动力学梯度法初步分析了人工固定沙丘过程中的微气象变化。研究结果表明，随着流沙的固定，反射率减少；净辐射占太阳辐射的比例增大；热收支中，潜热通量所的份额增多，近地表风速及其垂直切变减小。     

火山区突发性地热异常热红外传输机理研究

实验研究证实，在火山喷发前兆期，火山区有明显的突发性地热异常现象。火山区的突发性地热异常特征与火山区的地质构造、火山成因、规模、类型等多种因素有关。火山区突发性地表热异常是热红外遥感监测、预测火山活动的重要标志。从传导、对流等多方面分析了异常区地表升温机制，并在地物体有效辐射的基础上给出了热红外辐射的大气传输方程。热红外辐射在传输过程中受到地表非漫射性等系统噪声和随机噪声的干扰，为热红外遥感监测、预测火山活动提供了理论依据。     

模拟沙漠取水实验

【实验由来】学完高中地理必修二世界气候类型后,我们了解到在热带沙漠气候等沙漠地区降水极少,太阳辐射强烈,蒸发量大得惊人。因此在沙漠地区很少河流,甚至很少有出露地表的水源,生活在沙漠边缘地区的居民或者是到沙漠科考、旅行的人经常会遇到严重缺水的问题。     

火山活动对全球气候变化的影响

火山活动是影响全球气候变化的重要因子之一.强烈的火山喷发会向大气圈排放大量的火山灰、水蒸气和SO2等气体,尤其是SO2能在平流层中形成气溶胶,并停留很长时间,减少太阳对地表的辐射量,影响局地或全球气候.地质历史记录表明,火山活动与气候冷期有密切的联系,现代观测和模拟资料也显示火山活动后的一年至几年内,火山周围地区甚至全球产生不同程度的降温.现有研究表明,在火山喷发的活跃时期,火山气体喷发物对地球气候系统的影响程度可能超过CO2等气体产生的温室效应.     

温泉的形成

温泉的形成,一般而言分成两种:一种是地壳内部的岩浆作用所形成,或为火山喷发所伴随产生,火山活动过的死火山地形区,因地壳板块运动隆地的地表,其地底下还有未冷却的岩浆,均会不断地释放出大量的热能,由于此类热源之热量集中,因此只要附近有孔隙的含水岩层,不仅会受     

基于地形的福建省太阳辐射模拟计算及评估

取分布式模拟方法,利用福建省69个气象站1971—2007年日照资料及100 m×100 m分辨率的高程数据,计算了福建省范围内历年1—12月的太阳辐射量.结果表明,福建省年太阳总辐射主要在3 800~5 300 MJ/m2之间,年太阳直接辐射在1 800~2 800 MJ/m2之间;月太阳辐射介于230~590 MJ/m2之间,其中6—9月为一年中辐射较高的4个月份.太阳辐射的高值区主要位于福建东南部的莆田、泉州、厦门、漳州4市的沿海一带,年太阳总辐射超过4 500 MJ/m2,年太阳直接辐射超过2 100 MJ/m2.此外,受地形及地表特征的影响,位于福建北部的南平市的部分地区太阳辐射也相对较高.     

黄土高原半干旱区陆面温度和能量的气候特征分析

利用黄土高原半干旱区“定西陆面过程综合观测试验站”2004年11月至2005年10月的各种陆面物理量综合资料,比较系统地研究了黄土高原半干旱区土壤温度、降水量、地表反照率、地表辐射分量和能量平衡分量的年变化和日变化特征及其影响机制。结果显示,黄土高原陆面过程特征与其他地区有很大不同。土壤温度变化向下传播速度约为2.5~3.5 h/10cm;地表反照率随土壤湿度的增大而减小,两者的相关系数达到了0.5338;而地表反照率随降雪量增大而增大,与降雪量的相关系数为0.6645;长波辐射年最大值出现的时间比总辐射迟1个月左右,年平均日变化中地表和大气对太阳辐射加热大约需要1个小时的响应时间; 潜热通量夏季是冬季的5倍多,感热通量有了两个比较明显的峰值,潜热通量、感热通量和土壤热通量的日峰值比净辐射滞后30 min~1 h。     

自然地带性的理论分析

假设地球以海平面为基准,完全摒弃起伏,亦不考虑陆地海洋两大物质体系的基本差别,那么可以想象得出,我们所居住的这个行星必将呈现为均匀、光滑、连续的几何球体.这样,由于其形状和运动的特性,以及它在宇宙中的位置,太阳辐射于地表上的能量,沿纬度的空间分布将显示出近乎完美的数学规律.这当然是一个极大简化了的理想模式.然而正是它构成了地表自然地带规律的雏形,并成为进一步分析的基础和出发点.     

青藏高原北部五道梁地表热量平衡方程中各分量特征

利用青藏高原北部五道梁地区实测的太阳辐射及气象资料,计算分析了高原北部地面热量平衡方程中各分量特征,定义了一个无量纲参量土壤热平衡系数k。结果显示:五道梁地区地表净辐射及地面加热场强度表现为夏季大,冬季小,地表净辐射累年平均通量为65.5 W/m2;土壤热通量自1997年来有增大的趋势;土壤热平衡系数有增大的趋势,平均值为1.17;感热及潜热是地面热平衡方程中的大项,其中感热居首位,潜热居其次;暖季感热、潜热以相反的趋势变化,Bowen比β值有下降的趋势。