国产总辐射表检定结果的不确定度分析

国产总辐射表检定时,其测量结果的不确定度由重复性测量、标准器、温度变化、入射角、时间响应、非线性、零位漂移、数据采集器误差、操作误差和光谱响应误差多种因素引起。根据《JJF1059-1999测量不确定度评定与表示》规定的方法,对国产总辐射表检定结果的不确定度进行评定。分析并列出对测量结果有明显影响的不确定度来源。对各标准不确定度分量进行定量评定。结果表明,在满足检定环境要求的条件下,总辐射表检定结果的扩展不确定度为3.4%,其中入射角误差引起的标准不确定度分量最大。因此新出厂的总辐射表必须严格按照《JJG458-96总辐射表》检定规程进行余弦响应、方位响应、非线性等误差的测试,保证总辐射表的测量准确度。     

5种光合有效辐射表性能测试

为认识和提高光合有效辐射 (波长为400~700 nm) 的测量精度,对国内外5种常用的光合有效辐射表的灵敏度、余弦响应、非线性、温度依赖性、光谱响应等性能进行了测试和分析。结果表明: 5种光合有效辐射表 (简称光合表) 的非线性误差均在1%以内; 3种光合表 (PAR LITE,LI-190和FS-PR) 的余弦误差均小于10%,温度系数均小于0.3%/℃,2种光合表 (TRT-5和HSC-FPH-1) 的余弦误差明显偏大,温度系数小于0.5%/℃。2种光合表 (PAR LITE和LI-190) 的光谱响应曲线接近于理想光谱,而其余3种光合表与理想光谱曲线偏离较大。在自然光下的一致性比对测量结果显示,5种光合表测量的辐射量与标准值的误差均在5%以内,但综合评价后认为,3种光合表 (PAR LITE,LI-190和FS-PR) 的性能明显优于其他2种光合表 (TRT-5和HSC-FPH-1)。该结果可为气象观测业务选型提供参考。     

光合有效辐射和紫外辐射测量标准的性能验证

2010年中国气象局建立了气象行业光合有效辐射和紫外辐射测量标准.标准建成后,标准器的各项技术性能指标必须经过实际测试来验证.通过对光谱辐射计的波长精密度、准确度、杂散光、重复性、稳定性、探头余弦响应等参数的测试验证,以及对整个标准的测量误差来源及不确定度的分析和评定,得以验证紫外辐射测量标准DTMc300双单色仪光谱辐射计满足世界气象组织(WMO)相关规定的技术指标要求.     

我国省级太阳总辐射测量标准量值传递的不确定度分析和评估

通过对世界辐射基准传递到我国省级工作级标准总辐射表的不确定度进行分析和评估,确定了量值传递过程中不确定度来源主要包括测量重复性、输出电压值、太阳入射角变化、热偏移以及标准器等引入的不确定度,得出我国省级工作级标准总辐射表校准结果的不确定度为0.6%。我国采用"成分和"法对省级太阳总辐射标准量值进行传递,其标准器引入的不确定度系标准直接辐射表(0.3%)和标准散射辐射表(1.0%)的合成,标准器引入的不确定度所占比例达90%以上,因此提高标准直接辐射和标准散射辐射的测量确定度是减小量值传递不确定度的关键。此外太阳辐射量值传递的准确性受天气条件的影响较大,选择天气稳定,大气透明度高的天气以及太阳高度角大于30°的时段;增加测量次数以减小测量数据的分散性,降低重复性测量引入的不确定度;对被校准总辐射表进行通风,以减小热偏移的影响;保证仪器安装水平以及准确跟踪遮光,可以进一步减小量值传递的不确定度,提高我国短波辐射的测量水平。     

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。     

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。     

总辐射表灵敏度变化对观测质量的影响

总辐射表灵敏度变化对观测质量的影响姚文军（山东省莒县国家基准气候站,２７６５００）在进行太阳总辐射观测和辐射观测质量控制中,总辐射表（简称总表）灵敏度是一个重要的参数。如果不给以足够的重视,容易造成灵敏度的错误,从而对辐射资料的准确性产生较大的影响。...     

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。     

紫外辐射传输模式计算与实际测量的比较

利用改进的离散坐标法紫外辐射传输模式,应用各种可测得的实际大气物理参数,模拟了1993年7月24日德国加尔米希-帕特科琛（Garmisch-Partenkirchen,47.47oN, 11.07oE）地面紫外辐射的全天分布,并与1993年秋天第三次欧洲紫外辐射光谱仪比对活动期间通过了严格绝对标定的奥地利英斯布鲁克（Innsbruck）大学的紫外光谱仪的实际观测资料进行了比较,进行了余弦响应订正后,计算与测量的绝对值差别很小,最大误差对地面UVB通量（280～320 nm）是0.07 W/m2（正午的通量为3.2 W/m2）。对UVA（320～400 nm）最大误差是2.6 W/m2（正午通量为54 W/m2）。计算与测量的平均偏差为5%～13%,这表明,地面紫外辐射水平也可以利用其他大气观测资料通过模式计算间接得到。     

净全辐射表两种校准方法比较

该文介绍了净全辐射表的两种校准方法。使用长短波辐射表组成的净全辐射标准器组, 在不同环境条件下对现用标准净全辐射表和6台气象台站用工作级净全辐射表的灵敏度进行了测试, 通过试验了解检定环境条件下新的标准器组与现用标准器之间的关系, 分析了通过不同标准器组得到的工作级净全辐射表的测量结果, 得到了新的标准器组使用后检定结果的随机误差。通过数据对比分析, 得出使用新的标准组检定的净全辐射表, 其不确定度白天降低9.2%, 夜间降低5.2 %。     

长江三角洲地面太阳辐射变化和相关因素分析

通过对长江三角洲地区(南京,杭州,上海,合肥)1961-2000年辐射资料的比较,根据中国气象局编写的<气象辐射观测方法>对该地区年地面太阳辐射平均值进行计算,分析长江三角洲地区地面太阳辐射的长期变化及季节差异,并讨论长江三角洲地区两个重要城市杭州和南京的部分与地面太阳辐射息息相关的因子,分析长江三角洲地区直接辐射,散射辐射与总辐射的关系.结果表明:在40 a中长江三角洲地区4个代表城市总辐射长期变化分为两个阶段,1980s为谷值,谷值前有明显的下降趋势,后期总辐射变化趋势发生逆转,就所研究城市而言,1960s到1980s地面太阳总辐射的下降主要是由于直接辐射下降引起的.     

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。     

3种不同遥感辐射产品的精度比较

遥感辐射产品的验证研究主要集中在单一产品在青藏高原地区和实测数据的比较分析上,缺乏产品之间的相互比较从而无法得知产品的适用性,因此针对整个中国地区对这些产品的适用性进行系统性的比较研究。选取了数据序列较完整的GEWEX-SRB（Global Energy and Water Cycle Experiment-Surface Radiation Budget）、CERES-EBAF（Clouds and Earth's Radiant Energy Systems-Energy Balanced and Filled）和GLASS-DSR（Global LAnd Surface Satellite-Downward Shortwave Radiation）3种辐射产品,以相关系数、平均偏差、均方根误差为评价指标在整个中国区域范围内进行精度评价,并且对其精度的时空分布特征进行了研究。研究表明,2000~2007年GEWEX-SRB与CERES-EBAF相比两者具有相似的偏差趋势,低估和高估最严重站点同为峨眉山站和太原站,总体上CERES-EBAF的精度更高。2008~2010年间GLASS-DSR与CERES-EBAF进行对比结果表明CERES-EBAF精度要高。总体来说,这3种辐射产品的精度都较高,低估的站点大多地处高海拔地区,其中CERES-EBAF产品时间序列长且精度相对较高,尤其是在中东部及大部分沿海地区精度较高。     

Net total and UV-B radiation at the sea surface

A three-week continuous record from 21 September to 5 October 1988 of solar and terrestrial downward and upward radiation flux densities (1 data set per minute) obtained during the Atlantic Ocean cruise of the R/V Polarstern (ANT VII/1) along 30° W between 30° N and 30° S is evaluated. As the cruise crossed both subtropics and tropics of the Atlantic Ocean, characteristic daily cycles and meridional distributions of the radiation components and atmospheric turbidity were obtained. Special attention is given to the ultraviolet component of global radiation. The influence of cloudiness on the radiation quantities is discussed. As the knowledge of the spatial and temporal distribution of solar and longwave atmospheric radiation at the sea surface is important for numerous meteorological, oceanographic, and physico-chemical investigations, this data set is compared with other measurements of the cruise. This work is the continuation of the measurements made during the cruise ANT V/5 of R/V Polarstern along 30° W between 40° S and 40° N in March/April 1987.     

太湖地区太阳紫外辐射的初步研究

本文利用 1998年 1— 12月太湖湖泊生态系统研究站的太阳辐射观测资料进行分析 ,得到此间太湖地区近地面太阳紫外辐射及其占太阳总辐射比例的变化特征。结果表明 :该地区太阳紫外辐射年平均日总量为 0 .73MJ· m-2· d-1,大于临近的上海 ;紫外辐射瞬时极大值为 5 0 W· m-2 ;紫外辐射在总辐射中所占比例年平均值为 6 .2 % ,也比上海要大 ;其年变化特征与上海相同 ,夏季大冬季小     

五道梁地区的太阳紫外辐射

该文利用１９９３年９月－１９９４年８月五道梁站的太阳辐射观测资料。分析了该地区太阳紫外辐射的气候学特征。结果表明：该地区的太阳紫外辐射年平均日总量为０．７３ＭＪ／ｍ＾２，小于拉萨地区、而大于高原东北侧的河南走廊地区；紫外辐射的瞬时极大值较大，７月份可达５６Ｗ／ｍ＾２，大于河区而略小于拉萨地区。     

禹城地区光合有效辐射的计算方法

利用2005年7月-2006年10月在山东禹城对太阳辐射（包括光合有效辐射PAR、可见光辐射VIS、总辐射Q等）、气象要素等进行的4次综合观测资料,初步得到了朋R,VIS的日、季节变化特征并对其进行了分析,结果表明：各辐射的小时累计之比vIS／Q,PAR／Q,PAR／VIS相对稳定,其平均值分别为0．39,1．95（mol／MJ）,4．97（mol／MJ）,但它们均有明显的日、逐日、季节变化,并受水汽、气溶胶、云等因素的影响。同时建立了实际天气PAR,VIS的小时累计经验公式及其转换关系,计算值与观测值均比较接近。当考虑水汽和散射因子时,PAR,VIS的计算值与观测值的相对偏差分别为11．1％,10．6％。限于实际情况,可以只考虑水汽因子的作用来计算PAR和VIS的小时累计值,它们的相对偏差分别为13．3％,12．6％。水汽因子对于PAR,VIS的传输和计算具有重要作用。     

张掖地区的光合有效辐射特征

光合有效辐射(PAR)是植物进行光合作用的重要能量来源。本文利用HEIFE期间在临泽(FOP)和张掖(BOP)取得的太阳分光辐射资料，分析研究了张掖地区的光合有效辐射。结果表明：张掖地区晴天PAR在太阳总辐射中所占的比例在0.419-0.426之间。季节变化不明显；多云天气条件下比值大于晴天，且有较明显的季节变化，夏季大。冬季小。文中还根据实际观测资料拟合得到了张掖地区PAR的经验公式，据此估算和讨论了张掖地区PAR的分布情况．