HEIFE绿洲区太阳总辐射和地表反射率的分光谱特征

太阳辐射的分光测量在许多研究和应用领域中都具有十分重要的意义．本文利用HEIFE临泽子站进行的太阳总辐射和反射辐射的分光观测资料，研究了黑河绿洲区太阳总辐射和地表反射率的光谱特征．研究结果表明：在太阳总辐射的光谱能量分布中，紫外和可见光部分的比倒偏小，近红外部分则偏太．在其从冬到夏的季节变化中紫外和可见光部分是由小到大，近红外部分剐是由大到小。在其日变化中0．5μm以下波段是中午大早晚小；0．7μm以上波段是中午小，早晚大；0．5-0．7μm波段的日变化不明显。紫外波段的相对日变化幅度最大．地表反射率的光谱特性有明显的季节变化，变化特征与地表植被状况有关．各波段地表反射率的日变化型有一定的季节差异，其中波长小于0．7μm部分较为明显，并与地表植被状况有关．在裸露地表各波段反射率与太阳高度角的关系中，近红外波段随太阳高度角增加而增大，紫外和可见光波段则随太阳高度角增大而减小．全波段反射率随太阳高度角增大而增大主要是近红外波段的贡献．这是裸露地表光谱反射率的重要特征之一。     

CE318型太阳光度计标定方法初探

初步探索了CE318型太阳光度计的室内和野外标定方法, 并对两种方法的标定结果进行对比。基于积分球辐射源的辐亮度标定方法, 对CE318型太阳光度计不同波段天空散射辐射通道进行标定实验; 分别采用Langley标定法和标准仪器相对标定方法, 对CE318型太阳光度计的不同波段太阳直接辐射通道进行了标定实验。实验结果显示:天空散射辐射通道的标定结果在670 nm, 870 nm和1020 nm波段与仪器出厂时给定的标定结果偏差不超过6%, 而440 nm波段处得到的标定结果要高于出厂时给定的结果, 偏离幅度约18.9%。太阳直接辐射各通道的标定结果普遍大于出厂时给定的结果, 说明滤光片老化较为严重, 需要进行更换, 以保证观测精度。由于标准仪器相对标定方法对太阳直接辐射通道的标定结果明显优于Langley法, 因此利用标准仪器相对标定方法对中国气象局太阳光度计站网仪器进行定期标定更能够保证仪器观测数据的准确性。     

太阳辐射各因子的变化对太阳紫外辐射的影响

利用北京地区１９９０年太阳分光辐射的观测资料，计算了影响太阳紫外辐射的各因子的变化所引起的太阳紫外辐射的变化。当臭氧、水汽、气溶胶分别减少５％时，到达地面的太阳紫外辐射将分别增加０．８４％、０．２７％和１．９０％。在分析太阳紫外辐射的变化趋势时，应当全面考虑各个因子的影响。     

南京市大气混浊程度的气候学特征

一、引言 国际上公认的监测和研究大气污染状况的一个重要参数是Angstrom大气混浊度系数β。确定β的标准方法是要用分光光度计或用带有滤色片的直接辐射表测量太阳光谱辐射,但是由于仪器及资料的限制,人们通常用常规直接辐射资料确定β,1987年A.Louch提出了一种参数化方法,S.Rangartan提出了同时用直接辐射和散射辐射确定β,苏联学者提出了一个全波段积     

西藏高原东部农作物生长季(5—10月)紫外、可见和红外辐射的特征初步分析

本文讨论了西藏高原东部作物生长季期间(5—10月),直接太阳辐射的分光辐射能的状况和日、月际变化的特征。 西藏高原与我国东部平原地区相比较,不仅太阳总辐射量高,而且紫外、可见波段的相对通量和绝对量值也高,但红外波段低于东部平原地区。 通过对高原生理辐射的初步分析,为高原农作物高产原因提供了某些依据。     

拉萨紫外线指数预报方法

依据拉萨地区不同月份紫外辐射占全波段太阳总辐射的比例关系和全波段太阳总辐射的气候学计算方法，提出了一套紫外线指数统计预报方法，经实际观测资料验证，该方法具有较好的适应性和一定的准确度。     

广州地区太阳分光辐射的某些变化特征

利用广州地区1985—1990年的太阳分光辐射的连续观测资料（观测角度为23°11′），研究了广州地区紫外辐射、可见光辐射（光合有效辐射）、近红外辐射的某些特征。结果指出，每年7—10月份各分光辐射及总辐射总量较大。月总辐射中可见光辐射占总辐射的百分比年平均为47.3%，相应的紫外辐射和近红外辐射分别占7.1%和45.6%。文中还分析了晴天条件下分光辐射的变化和1990年紫外辐射变化的某些特征，并分析和讨论了分光辐射与云量、日照时间等因子的相关。     

1961-2007年云南太阳总辐射时空变化特征

根据云南省7个辐射站太阳总辐射资料和113个台站日照百分率资料,建立了1961-2007年全省太阳总辐射时间序列,运用旋转主分量方法将全省分为4个区,并在此基础上研究云南太阳总辐射的时空分布和变化特征。结果表明：云南太阳总辐射呈中部多,西南部次之,东部及西北部少的分布特征。1961-2007年呈波段减少的变化趋势,线性倾向率为-0.64%/10a,其中中部及东部显著减少,西南部略有增加。其间出现两次突变,一次是1986年的显著减少,另一次是1993年以后的回升。分析表明,相对湿度和云量是影响太阳总辐射变化的主要气象因子。     

光合有效辐射(PAR)的气候学研究

根据我国8个地区11个测点的2878组直接辐射的分光测量资料,得到了计算直接辐射中0.4—0.7微米波段光合有效辐射(PAR)的经验公式。利用这个公式结合8个有地区代表性台站的日射资料,计算了1,4,7,10各月的直接辐射、散射辐射和总辐射中PAR所占的比例,结果表明。它们分别是0.394-0.04,0.49±0.04和0.444±0.03。我国以往的研究者在计算PAR总辐射时都把比例值取得偏高了。     

太阳光度计和微波辐射计资料在盛夏午后强对流预报中的应用

上海市气象局在上海世博园区布设型号CE-318太阳光度计和MP-3000A微波辐射计,测量可见光和近红外各个波段的辐射亮度以及垂直方向的温度廓线。选取2010年夏季发生的强对流个例,讨论太阳光度计和微波辐射计非常规观测资料在盛夏午后强对流预报中的应用。统计表明,同样光照条件下,如果09:00太阳光度计各波段测量的辐射亮度值普遍偏低,则午后出现强对流的概率偏高;降水发生前半小时内,微波辐射计反演温度廓线在1 km高度处可探测到异常增温现象。根据统计结果得到经验指标,与传统的对流有效位能(CAPE)和能见度进行对比,太阳光度计和微波辐射计资料在盛夏午后强对流的预报中取得更好的效果。     

太阳散射辐射的分光测量及其能量分配

近十余年来，国内外不少学者先后研究了散射辐射与总辐射的关系［１－６］，建立了各种计算散射辐射的经验公式，但有关分光散射辐射分量的测量和研究为数甚少。为此，我们于１９８９－１９９０年在北京对３００－２８００ｎｍ光谱范围内的７个波段的散射分量进行测量，并研究了各分量与全谱段散射总量间的定量关系。     

青藏高原4—10月太阳总辐射的分光测量

讨论了青藏高原主要作物生长期４—１０月太阳总辐射的分光辐射能量的分配特征，分析了太阳高度角、天气条件等对太阳分光辐射相对通量的影响；与中国东部平原区相比，青藏高原光合有效辐射的相对通量稍低，但其绝对量仍远远高于中国东部平原地区。     

中国西部干旱地区太阳直接辐射通量密度与大气质量的关系

本文根据中国西部干旱地区大气物理状态(大气可降水量和大气浑浊度)的变化范围,利用太阳直接辐射通量密度的理论计算公式,计算了各种大气透明系数状况下的太阳直接辐射通量密度。计算结果表明,大气质量m=2时的透明系数P_2和m相同时,由于水汽和气溶胶的含量配置不同而引起太阳直接辐射通量密度的差异,在辐射日变程的主要时段(m=1-3)内并不大。于是得到各种透明系数P_2状况下太阳直接辐射通量密度随大气质量变化的平均关系。不同海拔高度比较,当透明系数P_2相同时,各自的大气物理状态虽然不同,但m相同时的太阳直接辐射通量密度基本相同。现有的表征太阳直接辐射通量密度值和大气质量联系的关系式都不能很好地描述计算结果。根据太阳直接辐射通量密度随大气质量变化的特性,我们提出了新的关系式。最后,整理了不同拔海高度和不同地理景观的四个日射站(西藏那曲、青海格尔木、甘肃敦煌和民勤)的多年观测资料。经验计算结果与观测值比较,一致性良好。     

从反射太阳光谱反演大气气溶胶体积谱分布的理论研究

由大气顶射出太阳辐射的形式解出发,结合球形粒子的米散射理论,由反射太阳光谱推导获得了反演整层大气气溶胶粒子体积谱分布的权重函数。在权重函数特征分析的基础上,根据一个简单的线性反演算法,利用大气辐射传输计算模拟的大气顶反射太阳光谱,反演获得了不同气溶胶浓度和复折射率条件下的气溶胶粒子体积谱。结果表明,初步建立了一套自洽的大气气溶胶体积谱分布的反演方法。通过米散射计算获得的反演参数考虑了波长对粒子半径的权重特征,使气溶胶体积谱的反演具有了明确的物理依据;同目前常用的查算表方法相比,简化了反演方案中参数化的复杂程度。     

The linearization and adjoint of radiation transfer processes in the NMC spectral model part I: Solar radiative transfer

Summary Linearization and adjoint-model derivation for the solar radiation transfer codes in the NMC spectral model have been carried out. Verification of the validity of resulting tangent linear model and the correctness of the corresponding adjoint have been performed. Applications of derived adjoint model are considered, including parameter estimation for inputs to solar radiation codes with aid of the physics (i.e., the solar radiation codes) and a sensitivity study of the downward solar radiation flux at the earth surface with respect to water vapor amount at various heights.With 5 Figures     

南亚季风活跃和中断的物理机制

采用由赤道平衡模式导出的低阶谱模式,考虑了积云对流加热和辐射冷却的作用,用多平衡态理论解释南亚季风活跃和中断的物理可能机制。结果表明,当积云对流加强时,南亚季风活跃;当积云对流减弱时南亚季风中断,这与Ｋｒｉｓｈｎａｍｕｒｔｉ等提出的云－辐射假说一致。     

河西地区的太阳直接辐射和大气透明度

利用河西地区的民勤和敦煌两个日射站的三年（１９８１—１９８３年）资料，计算了太阳直接辐射在传输过程中的各种衰减。该地区有干燥、荒漠和狭管地形等三大特点，环境对直接辐射的影响表现为气溶胶衰减的重要作用。     

1988年9月张掖地区的太阳辐射状况的初步分析

1988年8～9月,在河西走廊的化音和张掖地区进行了一次预备性观测实验。本文利用预备观测中所取得的少量资料,分析了干旱地区太阳辐射各个分量和太阳分光谱辐射的一些气候学特征。结果表明:该地区秋季大气透明度较好;光资源充足;兰紫光在总辐射中所占比例较大;地表净辐射具有平原地区的特征,其值介于平原与高原地区之间。