华北平原北部太阳辐射及地表辐射平衡特征——基于河北固城站的试验观测研究

利用位于河北定兴县的中国气象局固城生态与农业试验站2005年7月～2007年2月期间观测的太阳辐射各分量的资料,详细分析了该站太阳辐射及地表反射的基本特征.分别对到达地表的太阳总辐射、地面反射短波辐射、地表反射率、净辐射、光合有效辐射和紫外辐射(UV-B)的日、年变化特征进行了分析,揭示了该地区的辐射平衡特征.同时分析并给出了光合有效辐射和紫外UV-B辐射占太阳总辐射比值的变化规律.     

青藏高原有效辐射参数化

利用1982年8月~1983年7月青藏高原地面辐射平衡资料及五道梁能量平衡观测站的辐射观测资料,将水汽压、云量及气压作为独立的影响因子,同时引入了气温、地面温度、水汽压、云量、气压的平均量,给出了青藏高原地区地面有效辐射的参数化形式,与其它的参数化方案作了对比,该文的参数化方案计算误差小,计算结果较好。     

福建省太阳总辐射和地面辐射平衡的分布

首先利用福州市的辐射观测资料，建立计算太阳总辐射的经验公式，并计算福建省各市、县的太阳总辐射的年、月平均辐照度。然后利用地区代表站的地面反射率，求得福建省各月、年地面所吸收的太阳辐射能的分布。再利用地面温度、气温、水汽压和总云量，计算得出福建省各地的地面有效辐射的月、年平均辐照度。最后得出福建省各月、年地面辐射平衡的分布。     

广西区域散射光合有效辐射的时空分布特征及其对糖料蔗碳汇量估算的影响研究

为解决因散射光合有效辐射(PAR)数据缺失而影响区域陆地植被光合潜力、碳汇量估算精度等难题,基于广西壮族自治区(下文简称为“广西区域”)内90个国家气象站1961—2020年的地面太阳总辐射、PAR、日照时数等观测数据及资料,构建了以日照时数为变量的散射PAR气候学非线性关系估算模型,对广西区域1961—2020年的逐日散射PAR量进行了估算;然后通过空间化构建了近60年的时次、日、月、季、年散射PAR量空间化数据集,分析了散射PAR量的空间分布特征、时间变化趋势,以及其与糖料蔗单产变化趋势的关系,并对糖料蔗的固碳量进行了初步估算。研究结果表明：1)广西区域的多年平均日散射PAR量的变化曲线呈单峰型变化,最大值出现在6月中旬,为14.60 mol/(m2·d);最小值出现在12月下旬,为8.73 mol/(m2·d)。2)广西区域的不同季节的多年平均季散射PAR量具有明显的空间异质性。3)广西区域的多年平均年散射PAR量的空间分布总体呈现自西向东递减的趋势。4)广西区域1961—2020年的年散射PAR量距平值总体呈缓慢波动性上升趋势,平均上升幅度约为0.064 mol·m-2·d-1...     

福建太阳总辐射和地面辐射平衡的分布

首先利用福州市的辐射观测资料，建立计算太阳总辐射的经验公式，并计算福建省各市、县的太阳总辐射的年、月平均辐照度。然后利用地区代表站的地面反射率，求得福建省各月、年地面所吸收的太阳辐射能的分布。再利用地面温度、气温、水汽压和总云量、计算得出福建省各地的地面有效辐射的月、年平均辐照度。最后得出福建省各月、年地面辐射平衡的分布。     

额济纳绿洲沙尘暴天气下光合有效辐射的基本特征

该文所用资料取自内蒙古额济纳旗查干毛道饲草料基地,采用ICT公司的SKS1110E型辐射仪和SKP215E型光合有效辐射仪观测,并针对典型天气日———2001年4月29日(沙尘暴日)、7月22日(阴天日)和9月4日(晴天日)进行对比,分析了晴天日、阴天日和沙尘暴日PAR的日总量、日变化及PAR在太阳短波辐射中的比例ηQ的变化,发现在沙尘暴日PAR明显小于阴天日和晴天日下的值,而ηQ非常大,且变化不稳定。     

1992年夏季珠穆朗玛峰地区的太阳直接辐射和总辐射

用１９９２年夏季珠穆朗玛峰地区考察的多通道有线遥测辐射观测资料，对珠峰地区的太阳直接辐射和总辐射特征进行了研究。结果表明。１９９２年珠峰地区夏季中午前后的大气透明度状况与１９５９年没有明显差异。夏季在珠峰绒布寺地区最大总辐射大于太阳常数现象的出现十分频繁。本次考察时，在有完整资料的１６天中，１４天观测到了瞬时总辐射大于太阳常数的现象；这种现象从地方时９时到１４时都可出现，有时竟连续出现５个时欢。瞬时总辐射的最大值为１６８８Ｗｍ－２，超出了太阳常数２３％。考察期间记录到的总辐射时累计值的最大值为４．７１ＭＪｍ－２，平均强度１３０８Ｗｍ－２，达太阳常数的９５．７％。青藏高原地区持续出现总辐射大于太阳常数的现象对近地面辐射平衡及生态环境的影响尚有待进一步研究。     

北京地区太阳紫外辐射的基本特征

1990年1月至1991年3月在中国科学院大气物理研究所香河观测站(北京东南70公里处)利用国产TBQ-4型分光辐射表及配套的智能辐射记录仪，对近地面太阳紫外辐射进行了观测，得到此间北京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，并分析了差异的原因。给出了1990年1月至1091年3月太阳紫外辐射的极值及对应的紫外辐射占总辐射的比例，后者同太阳总辐射存在反相关。     

如何将水平面上太阳总辐射转换成倾斜面上太阳总辐射

如何将水平面上太阳总辐射转换成倾斜面上太阳总辐射庄肃在太阳能利用中，为了使太阳能装置收集到更多的太阳辐射能，我们常将其倾斜安装，故需要计算到达倾斜面上的太阳总辐射能量。一般气象台站都有水平面上的太阳总辐射的观测资料，所以需将水平面上的太阳总辐射转换成...     

藏北高原太阳总辐射和地表反射率的分光特征

太阳辐射的分光特征具有重要意义。利用１９９３年８月－１９９４年７月在五道梁观测得到的一周年晴天的太阳分光辐射观测资料，分析研究了太阳分光辐射各波段的能量分配、分光辐射反射率以及它们的日变化和季节变化特征。结果表明，五道梁的太阳分光辐射具有明显的高地区特征。     

藏北高原紫外辐射的变化特征

对藏北高原五道梁站及其邻的地区以及一些平均地区站点的太阳此外辐射观测资料进行了分析，并与青藏高原其它地区的观测结果进行对比，讨论了紫外辐射的变化特性及其影响因子。结果表明：１）紫外辐射的基本变化主要受天文因子的影响，其一般变化特征与总辐射有良好的对应关系。２）紫外辐射受大气臭氧含量的影响，其在太阳总辐射中占比例的变化是由大气臭氧含量南北不同的空间分布季节变化造成的。３）紫外辐射受测站海拔高度的影响     

藏北高原太阳辐射能收支的季节变化

利用藏北高原五道梁所获取的一年地面辐射观测资料，计算分析了该地区２６个睛天个例的辐射收支特征。结果表明，该地区大气透明度高，太阳直接辐射和总辐射强，太阳总辐射３月的增和１０月的锐减造成地面加热场强度的突变，影响高原行星边界层内平均气系统的季节性能转换，地表反射率的季节变化明显，夏季地表反射率为０．１９－０．２５，冬季则高达０．３０－０．３４；太阳紫外总辐射较平原地区强，夏半年紫外总辐射与太阳总辐射     

40年来藏北高原五道梁地区地表加热场的变化特征

利用观测资料及相应的地面气象资料，给出了高原地区地面加热场一个较完善的经验公式。利用经验公式计算了1957年1月～1993年8月的地面加热场。通过对藏原地面加热场分析发现：冬季地面加热场从1957～2000年间有一增大趋势；夏季地面加热场之变化趋势表现为1957～1983年问是减小的，1983～2000年间是增大的；地面加热场年变化趋势与夏季一致；火山活动地面加热场的变化有一定的影响。     

藏北高原湿地地表辐射的变化特征

利用位于藏北高原典型湿地的MS3478站1a的实测辐射资料和自动气象站资料,分析了地面辐射平衡各分量的季节平均日变化、季节变化和年变化特征和规律。结果表明:总辐射和反射辐射的春季日变化明显大于其它季节,年变化均呈双峰型,但相位不一致。地面长波辐射的日变化和年变化均呈不对称变化。地面有效辐射的年变化呈双峰型,两个峰值分别对应于冻土消融的3、4月份和冻结的10月份。净辐射量主要集中在5～7月份,占年总量的40.14%,表明该地区春末夏初地表获得的净能量最多,对地面热源的形成及其对大气的加热具有决定性作用。     

藏北高原典型草甸下垫面与HEIFE沙漠区辐射平衡气候学特征对比分析

利用中日合作“全球能量与水分平衡试验一青藏高原季风试验(GAME—Tibet)”和中日合作“黑河地区地一气相互作用野外观测实验研究(HEIFE)”IOP、FOP资料,计算分析了藏北高原典型草甸下垫面安多站和HEIFE沙漠站的辐射平衡各相关特征量时频变化的气候学特征。结果表明：无论是高原安多站还是黑河沙漠站,夏季均出现超太阳常数现象(只是安多更为明显);总辐射、大气逆辐射、地表长波辐射、地表有效辐射和地表辐射平衡等的日变化(晴天)无论是安多站还是沙漠站均表现为早晚出现最小值而正午附近(地方时)达到最大值,而地表反照率的日变化(晴天)相反表现为早晚大而正午附近小的规律;上述各分量均表现有程度不等的季节变化规律：总辐射、大气逆辐射、地表长波辐射和地表辐射平衡均表现为夏半年增大达到最大值百而冬半年降低量出现最小值;另外,大气长波辐射、地表有效辐射和地表反照率在沙漠站的年际变化的振幅较安多站更为显著和有规律。     

藏北高原地区和西北干旱区地表能量季节变化特征对比分析

基于中日合作研究项目"全球协调加强观测计划之亚澳季风青藏高原试验"(CAMP/Tibet,2001～2005年)和大型野外观测试验国家重点基础研究发展规划项目中的"西北干旱区陆气相互作用试验"(DHEX,2000-2003年) 1a年的观测数据资料分析研究了干旱区地表能量,即净辐射通量、感热通量、潜热通量和土壤热通量。得到一些有关地表能量的新认识,最后还提出并讨论了计算地表能量通量的方法及其优缺点。     

青藏高原土壤冻融对地表辐射特征的影响分析

利用黄河源区气候与环境综合观测研究站.2006年10月1日～2007年4月30日的辐射和5cm土壤温度和湿度资料研究了土壤冻融对地表辐射特征的影响,结果表明:土壤冻结降低了土壤中的液态水含量,致使冻结阶段地表反照率大于冻结前的值,也大于土壤融化后的值;受总辐射和地表反照率共同作用,整个冻融过程中反射辐射可区分为两个比较明显的阶段;土壤冻结减缓了地表温度降低的速率,相应地减缓了地表长波辐射和大气逆辐射降低的速率;整个冻融过程中净辐射变化与总辐射的变化比较相近,在冻结阶段,地表反照率大于冻结前的值,也大于融化后的值,因此冻结阶段的净辐射值也更小一些。     

高原高寒地区光伏组件背板冷却对输出功率影响的实验研究

针对光伏组件表面温度影响光伏电站出力的技术难题,以2行4列的光伏阵列为例,在拉萨搭建光伏阵列输出功率实验测试平台,采用液冷方式在背板铺设冷却循环管道构建背板冷却系统,并基于冷却系统的连续运行（实验Ⅰ）、先停后启（实验Ⅱ）、先启后停（实验Ⅲ）3种运行工况,分别进行光伏组件有无背板冷却的对比实验,探究高原高寒地区组件表面温度对光伏阵列输出功率的影响规律。研究表明：采用背板冷却技术降低光伏组件的表面温度,可有效提升光伏阵列的输出功率,在实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中光伏阵列输出功率分别提升了1.4%、1.3%、1.0%;光伏组件采用背板冷却技术时,冷却介质循环泵耗功高于光伏阵列提升的输出功率,但在高原高寒地区可回收利用冷却介质吸热量,加热生活用水,可使采用背板冷却的光伏阵列综合效益提高。