中国气象辐射观测站总辐射表稳定性统计分析

利用中国辐射台站元数据集,收集整理了1990—2012年全国业务用总辐射表计量性能参数。对全国辐射观测站的总辐射表的稳定性进行统计分析,统计分析结果表明中国台站业务观测使用的国产总辐射表稳定性56.1%满足WMO高质量的要求,其中63.4%满足良好质量的要求,76.8%满足中等质量的要求。91%满足我国总辐射表计量检定规程1年稳定性在5%以内的要求,94.8%满足2年稳定性在8%以内的要求。国产总辐射表的稳定性基本满足使用要求,且其长期稳定性状态良好。同时分析处理形成了新的标记明显误差和疑问的总辐射表灵敏度统计分析结果的辐射台站元数据集,对全国辐射数据的应用和质量评估起到借鉴作用。     

直接辐射表与日照计观测日照时数的差异评估

随着自动化气象资料业务的发展,直接辐射表自动跟踪太阳位置观测日照时数逐渐在业务中使用,那么直接辐射表与传统日照计观测资料的差异如何,需要对两种资料定量评估。文章选取我国15个气象辐射一级站的直接辐射表与日照计平行观测日照时数资料,探讨了两种观测日照时数在不同区域、不同季节、不同时间尺度和不同天气条件下的差异分布特征,结果表明：（1）直接辐射表比日照计观测记录平均偏低0．51 h·d－1（8．30％）,两种资料差异具有明显的季节变化规律和区域变异,在夏季和春季较大,冬季最小,在西北及海南地区较大,东北、黄淮地区及四川盆地最小;（2）日出时段直接辐射表较日照计观测记录低0～0．3 h·h－1,日落时段直接辐射表较日照计观测记录高0～0．3 h·h－1,其他时段直接辐射表与日照计观测差值在±0．2 h·h－1;（3）受观测仪器和天气条件影响,在晴空、多云和阴天条件下,直接辐射表较日照计观测记录分别平均偏低0．17 h·d－1（1．88％）、0．64 h·d－1（9．08％）和0．62 h·d－1（26．73％）;（4）两种观测日照时数的相关系数在0．88以上。     

太阳总辐射表校准方法比较

介绍了5种总辐射表的校准方法,比较了这些方法的优点和不足。针对不同等级的总辐射表,采用不同的校准方法,对其进行量值传递,以满足不同用户的需求。通过对不同方法的对比试验,结果表明遮/不遮法校准的总辐射表灵敏度的准确度优于成分和法,而成分和法优于平行比对法,以人工光源校准误差最大。我国总辐射表的校准以太阳为光源,按WMO的规定在仪器的正常使用状态下进行。使用遮/不遮法校准国家散射辐射测量标准,用成分和法校准省级工作级标准总辐射表,用平行比对法校准台站用工作级总辐射表,确保了太阳辐射观测数据的准确可靠。     

辐射报表预审中常见问题及解决办法

1　原始记录的审核　　辐射观测中数据的采集已经完全实现了自动化 ,但这并不能保证所采集的数据完全准确可靠。预审员应熟练掌握辐射观测方法及各种有关的技术规定 ,具有认真负责实事求是的科学态度 ,严肃对待每个原始数据 ,把好质量关。1 .1　仪器打印数据的审核1 .1 .1　检查每日各时的 Eg、Hg、H*、E*值是否符合一般的变化规律。如果数值发生异常变化 ,要找出其原因 ,确定观测记录是否可靠。总辐射表是在日出后及日落前采集数据 ,其值为正 ;净辐射表 2 4 h不间断采集数据 ,通常白天为正值 ,夜间为负值。白天净辐射主要受总辐射影响 E*…     

国产与荷兰CM6B型总辐射仪观测数据对比分析

利用郑州国家基本气象站国产与荷兰CM6B型气象辐射仪器同期观测的太阳总辐射资料,采用统计分析方法,对仪器所采集的数据进行对比分析,并对差异的可能原因进行探讨。结果表明:国产仪器与荷兰CM6B型总辐射表观测数据差异小,日差值的平均值为0.13 MJ·m~(-2),差值标准差为0.75 MJ·m~(-2);仪器月总辐射累计差值有明显的季节性特征,春夏季节的差值稍高于秋冬季节,总体变化趋势平缓,数据均可用,国产总辐射表总体上较为可靠。厂家、型号、参数灵敏度的差异、校准的误差以及人工参与订正数据均是直接造成仪器差值显著的主要原因。     

阿里地区狮泉河近30年总辐射和净辐射的变化特征

基于阿里地区狮泉河地气交换综合观测站2019年辐射观测数据和狮泉河气象站1993~2016年辐射观测数据,分析了阿里地区总辐射和净辐射的日循环、日变化、季节变化和年际变化特征。结果表明:（1）阿里地区总辐射和净辐射平均日变化峰值出现在14:30~15:00,总辐射月均值最大值出现在6月,净辐射月均值最大值出现在8月,近20 a来阿里地区总辐射和净辐射的平均日变化峰值和月均值最大值出现时间延后。（2）1993~2016年阿里地区总辐射曝辐量呈微弱的减少趋势,但其日最大辐照度呈极显著降低趋势,而净辐射曝辐量呈极显著增加趋势,但其日最大辐照度呈现微弱的减少趋势。（3）1993~2016年阿里地区总辐射和净辐射日最大值出现时间年均值均呈极显著的延后趋势,年均净辐射日最大值出现时间较总辐射日最大辐照度出现时间平均提前约13 min。      

总辐射表两种现场校准方法的比较

分析一次在北京上甸子区域大气本底站的总辐射表的两种校准方法的比较。结果表明:以工作级标准的CM22总辐射表所确定的各类总辐射表灵敏度系数接近以H-F腔体直接辐射表的校准结果,两者之间的差别没有超过±0.1μV·W~(-1)·m~2,辐照度值的差别基本上在±5 W·m~(-2)以内。携带和操作比较方便的CM22表用于校准大气本底站的总辐射表,测量精度达到现有BSRN站对辐射表的要求。     

TOGA—COARE强化期（IOP）西太平洋海域的辐射特征

该利用ＴＯＧＡ－ＣＯＡＲＥ强化观测期（ＩＯＰ）所获得的辐射观测资料（１９９２年１１月１０日－１９９３年２月１８日），对考察点（２°１５′Ｓ，１５８°００′）的辐射分量进行了分析，其中包括总辐射、直接辐射、散射辐射、海表长波辐射、大气逆辐射、海表反射辐射春反照率、净辐射及有效辐射。     

上海地区地面太阳紫外辐射的观测和分析

通过对上海地区2001～2003年地面太阳总辐射和紫外辐射观测资料的分析表明：（1）上海地区太阳辐射和紫外辐射年总量分别为4487．1MJ／m^2和149．6MJ/m^2。（2）紫外辐射的季节变化特征十分明显，夏半年（4-9月）各月极大紫外辐射强度远大于冬半年（10月～次年3月），7月份最强，12月份最弱。（3）不同天气条件下，紫外辐射日变化显示出明显的差异，晴天强且稳定，多云天气波动较大，阴天则次之。（4）紫外辐射占总辐射的比例（η）也显示冬半年低，夏半年高的分布特征。（5）影响上海地区到达地面紫外辐射的主要因子有：太阳高度角的大小大致决定了到达地面紫外辐射的强弱，两者具有相近的年变化趋势；云、雨等天气类型是影响紫外辐射的重要因子；大气能见度对紫外辐射也有比较明显的影响。     

青藏高原地区云对地面有效辐射的影响：Ⅰ.综合分析

本文利用１９８２年８月－１９８３年７月青藏高原地面热源观测试验资料，讨论了青藏高原地区地面有较辐射时空变化的基本特征，分析了地面有效辐射与云层覆盖率和云状的关系。结果表明：云是影响地面有效辐射变化的重要因子；地面有效辐射是云层覆盖率的二次函数，函数形式为二次三项式；地面有效辐射对云状变化的响应是非常明显的，中云（Ａｓ）对地面有效辐射的影响最大，其次是低云（Ｃｂ，Ｓｃ）。高云（Ｃｉ）对地面有效辐射的     

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。     

太阳紫外/光合有效辐射表标定方法探讨

平流层臭氧层变薄导致地面紫外辐射增加,紫外辐射的生态、气候学及环境效应使太阳紫外辐射的观测研究逐渐成为辐射研究的前沿问题。地基紫外辐射联网观测是获得紫外辐射时空分布的基础,而定期进行辐射表的标定是获取正确的、具有可比性的观测数据的基本保证。利用USB2000紫外/可见辐射光谱仪,采用标准灯传递能量的标定方法建立了紫外辐射表和光合有效辐射表标定系统,标定后的紫外辐射表不确定度为5%,光合有效辐射表不确定度为5%,能够很好地满足世界气象组织标准。该标定方法简单易行、运行费用低且精度较高,能够很好地进行中国辐射观测网中紫外与光合有效辐射表的标定工作。     

基于美国AMF寿县观测的云特性研究

美国能源部大气辐射观测计划移动观测ARMAMF（atmospheric radiation measurement mobile facility）2008年首次在我国寿县开展综合观测,为研究云特性提供了很好的资料平台。本文在此次云雷达等观测资料基础上,研究了寿县秋末冬初云高、云厚、云量及其辐射特性,结果发现,寿县有76．3％的观测日有云出现,54．0％的观测时间有云覆盖,中云（以下简称M云）和高云（以下简称H云）出现频率占全部云系的76．7％,天气系统对寿县云系形成有较大影响;云底高度大于3km的降水性云（以下简称P云）出现频率占全部P云的67．7％,是云底高度小于3kmP云的5．3倍,发生在下午的降水占全部P云的47．8％,气溶胶可能对P云的这种分布有较大影响;云和气溶胶减少地面短波辐射的日均值达一99．1W／m。,其中气溶胶减少约占25．1％。不同高度和厚度云对地面辐射通量的影响有较大差异,P云产生最大的冷却效应（一201．9W／m。）,厚度小于2km的H云对地面辐射通量的减少量最少（一32．9w／m。）。另外,用地面单点云辐射观测与中分辨率成像光谱仪MODIS（moderate resolution imaging spectroradiometer）资料估计结果对比发现,两种资料有较大差异,差异可达-1．9～-36．9W／m。     

南京地区紫外辐射初步研究

采用简化型辐射传播模型计算了南京地区到达地表的太阳紫外辐射（ＵＶ辐射）,同时根据地面紫外辐射的观测资料分析了南京地区紫外辐射的年变化、晴天与阴天的变化规律及与太阳总辐射的关系。     

PSP总日射表灵敏度系数的热偏移订正方法

PSP总日射表在我国一直作为标准总日射表和质量优良的辐射仪器在使用,2006年以前还曾作为国家散射标准,在太阳辐射量值传递中测量标准散射辐射,通过成分和法计算标准总日射辐照度。总日射表的校准在晴天条件下进行,此时天空无云,由于热偏移为负值,导致对短波灵敏度系数被低估。2011年10月14日—11月15日在北京密云上甸子大气本底站进行了对比观测试验,通过对不同总日射表热偏移订正方法的试验与研究,进行了5种热偏移订正方法的比较。通过订正,在用于室外成分和法校准时,PSP表的灵敏度系数的准确度可提高1%,进而提高总辐射的测量准确度。     

青藏高原地区总辐射超太阳常数的观测研究

为了研究青藏高原地区（以拉萨站为代表）太阳总辐射的变化情况,分别使用常规观测站资料和自动观测站资料。常规观测资料使用的是逐日太阳最大总辐射以及出现太阳最大总辐射的时刻。１９９３年开始实施的中日亚洲季风研究市场调节太阳总辐射是敏隔２０ｍｉｎ采集一次。基于上述资料研究发现有青藏高原太阳总辐射大于太阳的反常现象。并对这种反常现象进行了统计,得到了一些有意义的结果,最后在非局域力学平衡（ＮＬＴＥ）假设下,     

WRF模式模拟的地表短波辐射与实况对比分析

利用中尺度数值模式WRFV3对2009年1、4、8和10月进行了约4个月的逐日（0～36小时）到达地表短波辐射模拟,将输出结果转换成逐小时太阳总辐射,并以武汉站为例,与地表实测逐小时总辐射值进行对比分析。结果表明：（1）模拟结果与观测结果有较好的对应关系,4个月的日间模拟和观测值的相关系数均在0.8以上,均通过了置信度0.01的显著性检验。（2）日间各时刻模拟值与实况相比,平均预报误差早晚小,中午大;平均绝对误差变化趋势与平均预报误差相同,平均绝对百分比误差则一般早晚大,09—15时较小且变化幅度小,可信度高于其他时刻。（3）WRFV3模式对太阳总辐射,在各种气象条件下均有一定预报能力,尤其以晴天表现最佳。距直接使用模式输出的地表短波辐射结果作为光伏发电系统初值用于发电量预报还有一些误差,可以尝试采用误差订正等方法修订,提高数值预报结果的可用性。     

影响地面紫外辐射的因素分析

通过作者改进的离散坐标法（DISORT）辐射传输模式和部分观测资料考察了臭氧总量及其垂直分布、二氧化硫、气溶胶及火山气溶胶、地表反照率、太阳天顶角对到达地面紫外辐射的影响,以及云与紫外辐射的相互作用,给出了一些最主要的结果。此外,还简要地介绍了国内外紫外辐射观测研究的一些进展,特别是欧盟委员会资助开展的“确定UV-B辐射观测网标准”的科学计划。     

北京地面紫外辐射（光谱）的观测与分析

通过对北京大气物理研究所与长春光机所合作研制的地基太阳紫外辐射光谱仪观测资料的分析，和用辐射传输模式UVSS计算的结果，对影响到达地面的UVB辐照度的主要因子太阳高度角（SZA）、臭氧总量和地表反照率进行了分析研究。最后对紫外光谱仪的观测资料做了总量和谱分析。     

浅谈辐射变化规律与辐射观测

浅谈辐射变化规律与辐射观测贾东奇（黑龙江省黑河气象局，１６４３００）引言在实际观测中，常会遇到辐射观测仪器显现失真现象。其进入水汽、短路、断路、接触不良或受电源、电器干扰等因素无须赘述，现仅就如何能对仪器的错误显示及早发现、及时处理、进而获取准确数据...