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.     

太阳直接辐射光量子通量的气候学计算方法

为了把太阳直接辐射通量密度换算成光量子通量密度,取用了一个简单的大气模式,计算了各种太阳高度、地面气压和大气浑浊度下太阳直接辐射中的光合有效辐射能量通量和光量子通量,从而得到了单位光合有效辐射能量所具有的光量子数。结果表明:这个数是比较稳定的。在平原地区,10—90°的太阳高度范围内,1W.m~(-2)的光合有效辐射通量密度具有4.72±0.11μmol.m~(-2).s~(-1)的光量子通量密度。本文还采用北京地区四个季节定时的太阳直接辐射分光测量资料和高原观测资料检验了模式计算结果的可靠性,获得了满意的结果。     

陕西省山地太阳总辐射分布式模拟研究

基于数字高程模型数据,全面考虑了天空因子和地形因子对太阳短波辐射各辐射分量的影响,分别建立了太阳直接辐射、散射辐射和反射辐射分布式模型,最终确定山地太阳总辐射分布式模型;依据该模型计算了陕西省100 m×100 m分辨率下月、季、年平均太阳直接辐射、散射辐射、反射辐射和总辐射,并分析其时空分布特征,最后探讨了局地地形因子对山地太阳总辐射的影响规律.     

近40 a来新疆地区太阳辐射状况研究

本文利用1961-2000年间新疆地区的日照及地面太阳辐射观测资料，详细分析了近40a来新疆地区日照和地面太阳辐射的分布和时空变化趋势。研究表明，近40a来新疆地区日照、地面太阳总辐射和直接辐射呈总体下降趋势，但散射辐射的减少不明显。更仔细的分析可以发现，在前3la（1961—1991年）间，日照和地面太阳总辐射的减少趋势，从1978年开始显得更为明显。但是，自1992年开始，这种减少趋势发生逆转，新疆日照和地面太阳总辐射开始增加，不过尚未恢复到40a来的平均值。     

中国城市空气质量时空演化特征及社会经济驱动力（英文）

Air pollution is a serious problem brought by the rapid urbanization and economic development in China, imposing great challenges and threats to population health and the sustainability of the society. Based on the real-time air quality monitoring data obtained for each Chinese city from 2013 to 2014, the spatiotemporal characteristics of air pollution are analyzed using various exploratory spatial data analysis tools. With spatial econometric models, this paper further quantifies the influences of socioeconomic factors on air quality at both the national and regional scales. The results are as follows:(1) From 2013 to 2014, the percentage of days compliance of urban air quality increased but air pollution deteriorated and the worsening situation in regions with poor air quality became more obvious.(2) Changes of air quality show a clear temporal coupling with regional socioeconomic activities, basically "relatively poor at daytime and relatively good at night".(3) Urban air pollution shows a spatial pattern of "heavy in the east and light in the west, and heavy in the north and light in the south".(4) The overall extent and distribution of regional urban air pollution have clearly different characteristics. The formation and evolution of regional air pollution can be basically induced as "the pollution of key cities is aggravated—pollution of those cities spreads— regional overall pollution is aggravated—the key cities lead in pollution governance—regional pollution joint prevention and control is implemented—regional overall pollution is reduced".(5) At the national level, energy consumption, industrialization and technological progress are the major factors in the worsening of urban air quality, economic development is a significant driver for the improvement of that quality.(6) Influenced by resources, environment and the development stage, the socioeconomic factors had strongly variable impacts on air quality, in both direction and intensity in different regions. Based on the conclusion, the regional differentiation and development idea of the relationship between economic development and environmental changes in China are discussed.     

福建省区域尺度太阳总辐射模拟估算研究

比较了3种以常规地面气象资料为基础估算太阳总辐射的气候学估算模型(晴天辐射模型、天文辐射模型和MTCLIM气候模型),并以2004年福建省仅有的福州站和建瓯站太阳总辐射实测值进行验证.研究结果表明:以晴天总辐射为基值计算太阳总辐射估算模型的精度最高,运用该模型在ARCGIS支持下对福建省太阳总辐射进行空间插值,拟合了福建省区域尺度太阳总辐射月总量和年总量的空间分布,为省区域尺度生态系统碳循环模型,水文模型及植被净第一性生产力的估算研究提供了重要的空间表达参数.     

福建省区域尺度太阳总辐射模拟估算研究

比较了3种以常规地面气象资料为基础估算太阳总辐射的气候学估算模型(晴天辐射模型、天文辐射模型和MTCLIM气候模型),并以2004年福建省仅有的福州站和建瓯站太阳总辐射实测值进行验证.研究结果表明:以晴天总辐射为基值计算太阳总辐射估算模型的精度最高,运用该模型在ARCGIS支持下对福建省太阳总辐射进行空间插值,拟合了福建省区域尺度太阳总辐射月总量和年总量的空间分布,为省区域尺度生态系统碳循环模型,水文模型及植被净第一性生产力的估算研究提供了重要的空间表达参数.     

Simulation analysis on characteristics of land surface over western Qinghai-Xizang Plateau during freezing–thawing period

Using the Global Energy and Water Cycle Experiment—Asian Monsoon—Tibet Plateau Experiment (GAME-Tibet) observational data—from October 2002 through September 2003—of Gaize in the western Qinghai-Xizang Plateau (QXP), the land-surface characteristics of the Qinghai-Xizang Plateau are simulated by the improved land-surface model Common Land Model (CoLM). The results show that CoLM can reproduce the land-surface characteristics of plateau areas well. In the surface-energy balance of the western QXP in the winter half year, the sensible heat (SH) flux constituted the dominant energy, and the latent heat (LH, here and after) flux is very small. Although the LH flux nearly equals zero in freezing season, it cannot be ignored during the period of freezing–thawing in QXP. In the transition season from mid- to late-May, the frequent phase change of soil water that is caused by the freezing–thawing process leads to the increase of LH flux and decrease of the Bowen ratio. The simulation results also indicate that the changes of surface effective heat fluxes (SH and LH flux) are associated with precipitation and the frequent change between freezing and thawing processes in soil surface.     

海河流域太阳辐射变化及其原因分析

太阳辐射是控制气候形成的基本能量,分析太阳辐射的变化有助于深入理解气候变化的原因.本文利用海河流域及其周边46个气象站气象资料以及TOMS(the Total Ozone Mapping Spectrometer)卫星反演逐日气溶胶指数资料,分析了海河流域太阳辐射的时空变化规律,并对太阳辐射变化的原因进行了初步分析.研究结果表明,1957-2008年海河流域太阳总辐射呈明显下降趋势,其中太阳直接辐射下降趋势明显,散射辐射呈增加趋势;从空间分布上看,流域南部和冀东沿海的人口高密度区相比流域北部的燕山和太行山人口低密度区太阳总辐射减小趋势更为明显.对太阳辐射下降原因的研究表明,人类活动造成气溶胶的显著增加可能是引起太阳辐射下降的重要原因.     

复杂地形区太阳短波辐射空间变异分析

太阳短波辐射是地表辐射收支平衡的重要参量,水汽、气溶胶等大气环境与坡度、坡向等地形效应导致其空间分布变异特性。该文利用复杂地形区太阳短波辐射遥感估算模型已有成果,采用ArcGIS和GeoDa空间分析及地统计建模方法,分析了黑河流域上游大野口子流域太阳短波辐射的空间变异特性与规律。研究表明,各分量中,太阳短波直接辐射空间变异系数最大,各向同性散射辐射空间变异系数最小。在研究区任意选择2 115个点进一步分析发现,MODIS过境时刻太阳直接辐射空间变异性规律受地形起伏度、坡度和坡向影响,各向异性散射辐射分量表现特征与太阳短波直接辐射类似,而各向同性散射辐射地形效应不明显。Moran′s I分析表明,太阳短波辐射各分量具有显著的空间正相关关系,南坡自相关性最强,西坡次之,北坡空间自相关性较弱,而东坡空间自相关性最弱。Moran散点图表明,地形起伏度对散射辐射,尤其是对各向同性散射辐射空间分布影响较大,而对周围地形反射辐射影响较小。     

河西走廊干旱区春季沙尘气溶胶对辐射的影响初步研究

利用2008年春季中美沙尘暴联合观测实验中张掖站晴朗少云天正午的地表辐射和太阳光度计资料,计算分析了沙尘气溶胶对太阳辐射和大气逆辐射的影响,结果表明：沙尘对太阳总辐射有一定程度的削弱作用,经估算,大气浑浊度每增加0.1,太阳总辐射平均减少约10.45 W·m^-2;当大气浑浊度一定时,沙尘粒子越小,对太阳总辐射的削弱效率就越高;大气浑浊度小于0.3时,大气逆辐射有随大气浑浊度的增加而增加的趋势,大气浑浊度大于0.3时,大气逆辐射随大气浑浊度增加有减小的趋势。     

考虑多大气参数不确定性的地面太阳短波辐射估算误差数学期望

以香港地面站观测的AOD与WVC数据为参照,首先分析了MISR/AOD和MODIS/WVC产品的不确定性描述方法,然后在考虑二者联合不确定性的影响下,推导了辐射传输方程法估算地面太阳短波辐射的相对误差分布函数。通过统计2005―2013年香港MISR/AOD和MODIS/WVC反演值的分布情况,得出两者的联合概率密度函数,然后将AOD和WVC的联合概率密度函数作为权重函数与相对误差分布函数积分,得到对辐射传输方程法估算地面太阳短波辐射的相对误差数学期望。结果表明,夏季在太阳天顶角为0°时,使用MISR/AOD和MODIS/WVC产品估算地面太阳短波辐射的相对误差期望为3.17%,并且有90%的把握使估算结果相对误差＜3.53%;不同季节不同太阳天顶角下、不同置信水平下,地面太阳短波辐射估算的相对误差大小,可为不同应用研究提供基础数据,为评估亚热带地面太阳短波辐射估算结果是否符合应用需求提供依据。     

中国太阳直接辐射、散射辐射和太阳总辐射间的关系

太阳直接辐射、散射辐射和太阳总辐射间的关系,在近代气象学、气候学,尤其是日射学中是很重要的研究课题之一,但是到目前为止,这方面问题的研究还是不多的。W.哥尔祖斯凯在1945年曾分析过欧洲一些地区太阳直接辐射和散射辐射闻的关系,随后     

中国太阳直接辐射、散射辐射和太阳总辐射间的关系

太阳直接辐射、散射辐射和太阳总辐射间的关系,在近代气象学、气候学,尤其是日射学中是很重要的研究课题之一,但是到目前为止,这方面问题的研究还是不多的。W.哥尔祖斯凯在1945年曾分析过欧洲一些地区太阳直接辐射和散射辐射闻的关系,随后     

放牧对退化草地近地面辐射的影响

随着环境变化,草原地表状态也会改变,尤其是近地面能量收支过程变化更明显。为深入理解半干旱草原地表辐射能量平衡过程对放牧的响应特征,利用内蒙古正镶白旗典型退化草原2020年生长季（6—10月）的辐射通量观测资料,对比分析了禁牧、放牧草地太阳总辐射、地表反射辐射、大气长波辐射、地表长波辐射、净辐射以及地表反照率的日变化和生长季变化规律的差异。结果表明：在生长季,太阳总辐射随着时间推进逐月递减;禁牧区的地表反射辐射总体小于放牧区;各月大气长波辐射日变化幅度很小,处于130—370 W·m^-2;禁牧、放牧条件下地表长波辐射存在明显的季节变化规律,但是二者之间的差异甚微。内蒙古典型退化草原生长季近地面辐射通量有显著单峰型日变化特征。禁牧、放牧草地地表反照率都呈现“U”型日变化规律。生长季放牧草地的反照率明显高于禁牧草地。在禁牧区,辐射分量（地表反射辐射、大气长波辐射）和植被指数（归一化差异植被指数）对净辐射的影响是正向极显著的;而地表反照率和另一辐射分量（地表长波辐射）对净辐射有显著的负向作用。在放牧区,地表反射辐射和大气长波辐射对净辐射有极显著的正向作用;而地表反照率和地表长波辐射对净辐射的作用则是负向显著的。植被状况是影响内蒙古典型退化草原近地表辐射能量收支过程的首要因子。     

冰川与冻土 冰川

P343.62007010170塔里木盆地南缘喀拉米兰河-克里雅河流内流区近30a来的冰川变化研究=Glaciers fluctuations in the Karamilan-Keriya river watershed in the past 30 years/许君利,刘时银…∥冰川冻土.—2006,28(3).—312~318对1999年的喀拉米兰河-克里雅河流区的Landsat ET     

Functionally assessing the sustainability of regional ecosystem services: a case study of Hohhot City

"The value of the world's ecosystem services and natural capital" by R.Costanza et al.in 1997 is generally regarded as a monument to the research of valuing ecosystem services.However,the classification of ecosystem services,the method of various services summation,and the purpose for static global value had many criticisms.Based on a summary of these criticisms and suggestions,further study direction—on the sustainability of ecosystem services—is presented.The two basis indicators in ecology—productivity and biodiversity,respectively characterize the ability of producing and self-organizing—not only represent the internal function of ecosystem,but also can be proportioned to its external function of supporting and providing for human life.Theoretically,the two indicators combined could physically assess the sustainability of ecosystem services based on the traditional procedure of Costanza's.The case study of Hohhot City in 1995-2005 shows that the new model reflects the changes of ecosystem services at spatial and temporal scale,and the functionally adjusted assessment shows the sustainability of Hohhot City became gradually stronger during the study decade.But due to the enormous value per unit of water ecosystem,the minimal loss of water area leads to the final result being opposite to the processing analysis,which gives a clue to the further experimental testing research.     

海南岛逐日太阳总辐射长期演变特征与关联因子

为了解海南岛太阳辐射资源的时空变化规律及变化原因,以海口（1961―2013 年）和三亚（1993―2013年）2 个气象站点长时间序列逐日太阳总辐射、日照时数、气温等观测资料为基础,利用气候倾向率、Mann-Kendall突变检验方法分析了全年、雨季、旱季日均太阳总辐射的长期演变特征,利用多重线性回归分析了辐射变化的主要关联气象因素。结果表明：1961―2013 年期间海口全年、雨季、旱季日均太阳总辐射气候倾向率分别为0.021、0.004、0.038 MJ/m²,1993―2013 年三亚全年、雨季、旱季日均太阳总辐射气候倾向率分别为-0.68、-0.658、-0.714MJ/m²。海口日均太阳总辐射变化呈波动趋势,全年、雨季日均太阳总辐射显著的“变暗期”分别出现在1975―1992、1975―1990 年;海口旱季日均太阳总辐射呈先降后升的趋势,1967―2003 年为下降期,2003 年之后呈现上升趋势,显著的“变暗期”为1995、1988―1989 年。1993 年以来,三亚全年、雨季、旱季日均太阳总辐射变化都呈下降趋势,显著的“变暗期”分别出现在1999―2013（全年）、2000―2003 和2009―2011 年（雨季）、1996―2001 和2004―2013 年（旱季）,突变年份分别为1997、1995、1995 年。三亚站点太阳辐射资源较海口站点丰富;日照时数与海口全年、雨季、旱季和三亚全年、雨季日均太阳总辐射变化关联度最强,而日平均气温则与三亚旱季日均总辐射变化关联度最强。     

贵州高原复杂地形下太阳总辐射精细空间分布

海拔、坡度、坡向以及周围地形遮蔽作用,造成山区各部位接受到的太阳辐射能有很大差异. 在前人研究的基础上,对以前的模型进行了一些改进,考虑了坡度、坡向和地形相互遮蔽作用对复杂地形下天文辐射的影响,基于数字高程模型(DEM)数据,研制了以复杂地形下天文辐射为起始数据的复杂地形下太阳总辐射的分布式模型,在模型中还考虑了散射辐射的各向异性及坡地反射辐射对复杂地形下太阳总辐射的影响.应用100 m×100 m分辨率的DEM数据及气象站常规观测气象资料,计算了贵州高原复杂地形下100 m×100 m分辨率的复杂地形下太阳总辐射.结果表明:(1) 局地地形因子如坡度、坡向、地形遮蔽等对太阳总辐射影响显著,地形对复杂地形下太阳总辐射的影响是不容忽视的.(2)在缺乏复杂地形下坡面考察资料的情况下,建立以常规气象站观测资料为主的物理经验统计模型是实现细网格辐射资源计算的可行途径.     

Evaluating the reliability of global historical land use scenarios for forest data in China

Global historical land use scenarios are widely used to simulate the climatic and ecological effects of changes in land cover; however, reliability evaluation of these scenarios for data on China's forests is missing. By using a historical document-derived Chinese forest dataset(CHFD) for the years 1700–2000, we evaluated the reliability of data on forests in China over three global scenarios—SAGE(Center for Sustainability and the Global Environment), PJ(Pongratz Julia), and KK10(Kaplan and Krumhardt 2010)—through trend-related, quantitative, and spatial comparisons. The results show the following:(1) Although the area occupied by forests in China in the SAGE, PJ, KK10, and CHFD datasets decreased over the past 300 years, there were large differences between global scenarios and CHFD. The area occupied by forests in China in the SAGE scenario for 1700–1990 was 20%–40% more than that according to CHFD, and that occupied by forests in the KK10 from 1700 to 1850 was 32%–46% greater than that in CHFD. The difference between the PJ and CHFD was lower than 20% for most years.(2) Large differences were detected at the provincial and grid cell scales, where the PJ scenario was closer to CHFD in terms of total forested area. Provinces with large differences in terms of trend and quantity were 84% and 92% of all provinces, respectively. Grid cells with relative differences greater than 70% accounted for 60%–80% of all grids.(3) These global historical land use scenarios do not accurately reveal the spatiotemporal pattern of Chinese forests due to differences in the data sources, methods of reconstruction, and spatial scales.