地面日射量的经验公式与检查日射计的简便方法

1.前言近年来,由于地面热平衡的能量问题,对正确了解地面日射量的分布和时间变化的要求提高了,并已在包括实验观测等许多方面实施日射量的观测。自设计埃斯屈朗补偿日射计(直接日射计)以来,已有90年历史,其精度为1%。然而,若用作水平面总日射观测,则不可避免产生5%左右的误差,有时误差超过20%。这是1974年和1975年的气团变性观测(AMTEX)的情况。从分析研究九州地方常规观测的日射量资料发现,在日本日射量最多的地方宫崎,晴天中午的水平面总日射量超过大气顶的值(这些例子将在后面给出)。因此,在当时的热量收支分析中,还不能完全利用常规观测资料。今后,将在多方面积累水平面总日射量资料,所     

贵州高原起伏地形下日照时间的时空分布

由于坡度、坡向和地形之间相互遮蔽等局地地形因子的影响, 实际起伏地形下的日照时间与水平面上的日照时间有一定差异。该文建立了一种基于数字高程模型 (DEM) 的起伏地形下日照时间的模拟方法, 计算了起伏地形下贵州高原100 m×100 m分辨率日照时间的时空分布。结果表明:坡度、坡向、地形遮蔽对日照时间的影响较大, 实际起伏地形下日照时间的空间分布具有明显地域特征。1月太阳高度角较低, 坡度、坡向的作用非常明显, 地形遮蔽面积较大, 日照时间的空间差异较多, 日照时间为16~142 h, 最大值约为最小值9倍; 7月太阳高度角较高, 地形遮蔽面积相对较小, 日照时间的空间差异相对较少, 日照时间为133~210 h, 最大值为最小值1.6倍, 但由于7月日照时间相对较多, 局地地形对日照时间影响仍明显。4月、10月日照时间及其变化幅度介于1月和7月之间。     

起伏地形中的散射辐射及其计算模式

本文根据对丘陵山区地形参数的数值模拟结果,应用野外试验观测资料,较详细地讨论了起伏山区散射辐射计算模式。主要讨论三个问题:天穹散射各向异性下的坡地散射辐射计算;实际地形遮蔽下的坡地散射辐射计算;由周围山地反射而到达坡面的散射辐射计算。最终分析了散射辐射在大别山南段赵公岭山区的分布特点。结果表明,山区散射辐射场与地形要素场配合较好,其中冬季以坡向影响为主,夏季则以地形遮蔽为最重要。     

检定总日射计的装置及试验方法

一、技术要求及其结构原理总日射计的检定方法有遮蔽法线面法和遮蔽法.而本检定装置是模拟直接日射计的方法进行对比检定的.即仿照直接日射计进光筒的样子做一个与总日射计感应部成比例的平行光管,罩在总日射计的感应部上,这样就把总日射计变成了直接日射计,便能和标准直接日射计进行对比观测(参风表1).为此对平行光管有如下要求: (1)平行光管的开口角、倾斜角必须和     

湖北省地形因子对电线覆冰的影响研究

利利用1960—2011年湖北省81个气象站气象观测资料和湖北省2004—2012年220~500 k V高压输电线路覆冰事故资料以及海拔高度、坡度、坡向等9类地形数据信息资料,给出风口、突出山体、迎风坡和背风坡4种特殊地形的判断指标,分析特殊地形因子对电线覆冰的影响,并对湖北省冰区分布图进行地形订正。结果表明:风口判断指标为冬季(当年12月至翌年2月)日均风速大于8 m·s-1的日数超过1.56 d·a-1,迎风坡判断指标为坡向0°~45°或315°~360°且坡度大于10°,背风坡判断指标为坡向135°~225°且坡度大于10°,突出山体判断指标为起伏度大于200 m且海拔高度大于起伏度;4种特殊地形下冰厚订正系数分别为1.75、1.62、0.68和1.82;风口处影响覆冰的主导气象因子为风速,迎风坡处影响覆冰的主导气象因子为降水量,突出山体处影响覆冰的主导气象因子为液水含量,气温对3种特殊地形下的冰厚变化均有显著影响;经过地形订正后的冰区图,能更好地反映鄂西南山区、鄂北中部和西部等地受特殊地形影响而出现的较严重覆冰区。     

日射

一、日射日射对作物生长发育非常重要。因为日射的强弱、照射时间的长短还和地温、水温及气温有密切关系,所以关于日射及其利用的研究,是农业上极其重要的问题。太阳被看作是表面绝对温度约六千度的黑体。从绝对温度为六千度的黑体射     

水平面上日射强度确定法

水平面上日射强度在小气候学研究中和在与工农业生产有关问题的解决上,具有重要作用。本文提出了计算实际条件下平均日射强度的方法。计算结果与实测资料是相当一致的。     

基于DEM的复杂地形下太阳散射辐射分布式模拟——以贵州高原为例

由于坡度、坡向和地形之间相互遮蔽等局地地形因子的影响,确定实际复杂地形下太阳散射辐射是比较困难的.本文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散射辐射的分布式模型,在模型中还考虑了散射辐射的各向异性.以地形复杂的贵州高原为例,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各月及年的太阳散射辐射精细空间分布.结果表明:(1)局地地形因子(如坡度、坡向和地形遮蔽)对贵州高原复杂地形下太阳散射辐射的空间分布影响较大,随着地形的起伏变化,太阳散射辐射的空间分布明显不同,纬向分布特征不明显.(2)对于太阳散射辐射而言,地形对其的影响仍然很大,在太阳散射辐射计算时也是不容忽视的.     

基于Landsat 8的川西复杂地形太阳辐射估算研究

山地地表太阳辐射受坡度、坡向及地形遮蔽等影响,导致区域地表所接收的连续分布的太阳辐射量较难测量,而针对山地地表太阳辐射估算已成为目前研究的一个重点。为定量分析山地地表太阳辐射,本文利用Landsat8遥感影像、数字高程模型及气象观测数据计算相关参数,采用已有的太阳直射模型、天空散射模型和周围地形反射模型,综合估算研究区山地地表特定时刻的瞬时太阳辐射,同时根据气象站点获取的逐时太阳辐射和日总辐射量数据对结果进行验证。结果表明：该模型估算的山地瞬时太阳辐射误差均值为13.56 W/m²,日总辐射量误差均值为1.49 MJ/m²,估算值与观测值存在较好的一致性,结果误差小,精度高,参数可靠。山地太阳辐射分布与地形地貌密切相关,总体上阳坡大于阴坡,山脊大于山谷。山区太阳辐射随坡度增大而递减,同时受坡向、植被覆盖度等因素影响,坡面辐射量在一定坡度有略微上升趋势,当坡度大于太阳天顶角时,辐射量下降明显。山区受植被覆盖影响,随着地表植被的增加,地表辐射量呈下降趋势。     

用遮蔽图法确定不规则地形的日照时数

地形对小气候的影响,主要表现在两个方面。一是周围地形的遮蔽作用,造成太阳照射时间和辐射强度与平坦地形不一样;二是地形对气流的影响,使不同地形的热量、水分收支有差异。结果,地形差异形成了山地、丘陵地带多种的、特殊的“立体气候”。     

倾斜面上总日射量的简易估算法

到达水平面上的总日射量(短波总辐射量)可利用总日射计测定。然而,由于观测点的数量受到限制,对于各种各样倾斜面上的日射量测量,可以说是完全没有。为此,过去就想研究复杂倾斜面上的直射、散射成分,     

《高原气象》创刊十周年——回顾与展望

1《高原气象》办刊十周年历程回顾高原地形是影响大气运动和天气、气候变化的重要因素之一。占我国陆地面积四分之一的青藏高原,对亚洲和北半球都有重要影响,对全球的天气、气候变化也有较大影响。因此,关于青藏高原地形影响的研究,对我国长中短期天气预报有着重要的实际意义,对气象学科的发展也有其深远意义。随着广大气象业务、科研人员所进行的科学考察活动的加强,观测资料的不断增加,人们对青藏高原大地形影响的研究正在逐步深入,高原上各不同尺度的地形与大气运动相互作用的研究也有进一步的开展。为了加速这方面的研究和促进国内外的学术交     

坡面日出日没时角的配置关系与坡向坡度

对于给定的纬度和太阳赤纬,在水平面非极昼时的偏东（偏西）坡面上存在一对互补的坡向,以互补的两个坡向（一般临界坡向）为界,坡面日出日没时角的配置关系具有三种不同的形式。在两个一般临界坡向之间,在坡面日出日没时角的配置关系与坡度无关,或者为ω1=ωs1,ω2=ω0（偏西坡）,或者为ω1=-ω0,ω2=ωs2（偏东坡）。存在一参考坡度α0（arccos（sinφ／cosδ））,一般临界坡向之外的时角配置关系以坡度α0为界,具有不同的形式。如果坡度一定,可存在使非水平面极昼或极夜的特别临界坡向,在一般临界坡向之外,特别临界坡向前后,坡面日出日没时角的配置关系也不同。在一般临界坡向之外,如果坡向一定,可存在参考纬度φ0=arccos（｜cosδ／cosβ｜）,以及使非水平面极昼或极夜的临界坡度。以参考纬度为界,坡面日出日没时角的配置关系或者随临界坡度而变化,或者与坡度无关。     

创刊词

高原是影响大气运动和天气、气候变化的重要因素之一。占我国陆地面积四分之一的青藏高原,对我国、亚州和北半球都有重要影响,对全球的天气、气候变化也有影响。因此,关于青藏高原地形影响的研究,对我国长、中、短期天气预报有着重要的实际意义,对气象学科的发展也有其深远意义。 近年来,随着广大气象业务、科研人员所进行的科学考察活动的加强,观测资料的不断增加,人们对青藏高原大地形影响的研究正在逐步深入。高原上各不同尺度的地形与大气     

贵州高原起伏地形下可照时间的时空分布

该文建立一种基于数字高程模型(DEM)的起伏地形下可照时间模拟方法;在此基础上得到起伏地形下贵州高原100m×100m分辨率的可照时间的时空分布。结果表明:地形遮蔽对可照时间的影响较大,要大于纬度的影响。由于坡度坡向等局地地形因子的影响,使起伏地形下的可照时间空间差异明显。贵州高原起伏地形下1月可照时间为155.0~320.3h,1月太阳高度角较低,地形遮蔽面积较大,可照时间的空间分布具有明显的地域分布特征。7月可照时间为337.7~423.7h,7月太阳高度角较高,地形遮蔽面积较小,地域差异比1月小得多,呈明显的纬向分布。贵州高原起伏地形下年可照时间为2692.7~4367.5h,最大值是最小值的1.6倍,且纬向分布并不明显。     

太阳能资源观测仪器（总日射表）性能测试方法

为了保证观测数据的准确性,必须建立全面的辐射表性能指标检测体系,对辐射仪器的性能指标进行测试.依据世界气象组织(WMO)和ISO 9060的相关规定,在总日射表检定规程的基础上,试验和研究总日射表的零偏移、分辨率、方向响应、非线性误差等性能指标.光电型总日射表与光热型总日射表相比有明显的光谱选择性,在光谱范围、响应时间、测量原理、结构材料等方面均存在不同,因此二者的测量方法也存在差异.在非线性测试中,双光源叠加法被用以取代传统的太阳模拟器法.研究表明,选择总日射表的方向响应误差来指定仪表在各方向上的性能以及规范总日射表的分类,比用余弦响应误差和方位响应误差有更多的优点.     

贵州冻雨时空分布变化特征及其影响因素浅析

利用贵州84个测站冻雨日数资料和NCEP/NCAR再分析资料,借助EOF展开、小波分析及其它诊断技术,分析了贵州冻雨的空间分布特征、时间演变规律及其影响因素.结果表明:贵州冻雨的地区分布特点是西部多、东部少,中部多、南北少;冻雨日数变化梯度较大的区域主要集中在贵州省的中、西部,尤其是西北部地区;GIS反演的贵州冬季雨凇空间分布更接近实际分布特征,即一般海拔较高处凝冻重,而一般气象观测站大多分布在海拔相对较低的城镇附近,导致其观测结果比实际凝冻强度要弱;贵州冻雨存在较大的年际变化,具有非常明显的12年和32年的周期振荡,在4年的时间尺度上,周期振荡也比较明显;贵州冬季冻雨空间分布特征和时间演变规律主要受海拔高度、相对高度、迎风坡和背风坡、静止锋区,冷空气厚度和不同高度冷空气活动等多种因素的综合影响.     

地形对超强台风罗莎降水影响的初步分析

为了进一步加深地形对台风降水影响的细节了解,用变分法合成的高分辨率降水资料和地形资料,结合日本再分析资料,对0716号台风罗莎登陆期间地形对降水的影响作了初步分析.过程降水量与地形相关分析表明,沿海地形对降水的影响较大.强降水区主要分布在沿海山体的迎风坡上.分析1小时降水量在不同强度区间的频次分布,发现在山体地形的影响下,山脉区域降水加强.浙江东南沿岸的山体引起的降水增益相对东北沿岸区域的山体偏大.利用日本再分析资料和地形资料计算了气流过沿海山体时的无量纲数Fr值.由于气流Fr较小,气流过浙江沿海地形时更容易翻越山体.抬升位置发生在迎风坡上,因而强降水区也落在迎风坡上.东南沿岸区域的地形对迎风气流的强迫垂直运动在垂直方向上的渗透比东北沿岸区域更深厚,这是导致东南沿岸区域地形对降水增益比东北沿岸区域偏大的原因.     

可照时间受地形的影响及其精细的空间分布

设计了起伏地形下可照时间分布式计算模型，讨论了不同纬度的坡度、坡向、遮蔽等地形因子对可照时间的影响。结果表明：可照时间的纬向分布特征明显；同一纬度，同一坡向的可照时间随着坡度的增加而减小；坡向对可照时间的影响复杂，不同坡向上的可照时间随季节和坡度变化；在太阳高度角较低的冬季，地形遮蔽对可照时间的影响显著，可明显地影响可照时间的空间分布，清楚表现出可照时间的非地带性。同时绘制了1：100万我国实际地形下精细的可照时间空间分布。     

一次鄂西地区暴雨过程中地形敏感性试验研究

利用WRF模式中提供的不同平滑地形方案对2007年5月30-31日发生在湖北西部地区的暴雨过程进行数值模拟。在此基础上,利用WRF模式进行地形高度敏感性试验。结果表明：地形平滑方案与降水的时空分布有很大的相关性,地形越接近实际地形,降水的时空分布越接近实况;地形高度对降水的强度及落区影响较大,随着山脉地形高度的增加,迎风坡和背风坡的2个降水中心带有远离山脉的趋势,当山脉高度达到一定高度以后,迎风坡和背风坡的两个降水中心带又有靠近山脉的趋势。