用Lowtran 7进行分光辐射的计算研究(Ⅰ)--不同波段分光总日射比例份额的计算研究

利用Lowtran 7所能提供的计算参数,分别计算了小于400nm(紫外辐射)、400～700nm (光合有效辐射)和大于700nm(红外辐射)3个波段的总日射占全波段总日射的比例,并研究了不同太阳高度角、不同气溶胶、不同海拔高度以及大气中不同水汽和气溶胶含量对上述比例的影响.以前实测中发现的光合有效辐射所占比例有随地理纬度减少而略有增长的趋势得到了合理的论证;而理论模式的计算结果与我们的实测季节过完全一致,则证明所用方法是合理和可行的.     

用Lowtran7进行分光辐射的计算研究（Ⅰ）—不同波段分光总日射比较份额的计算研究

利用Lowtran7所能提供的计算参数，分别计算了小于400nm(紫外辐射），400－700nm(光合有效辐射）和大于700nm（红外辐射）3个波段的总日射占全波段总日射的比例，并研究了不同太阳高度角、不同气溶胶、不同海拔高度以及大气中不同水汽和气溶胶含量对上述比例的影响。以前实测中发现的光合有效辐射所占比例有随地理纬度减少而略有增长的趋势得到了合理的论证；而理论模式的计算结果与我们的实测季节过完全一致，则证明所用方法是合理和可行的。     

紫外辐射的气候学研究

根据我国7个地区、10个测点共2698组直接辐射的分光测量资料,得到了计算紫外(波长小于400毫微米)波段直接辐射的经验公式和列线图,同时提出了各种天气条件下天空紫外散射辐射的气候学计算方法。结合8个有地区代表性台站的定时月平均日射资料,计算了四个季的1、4、7、10月份的直接辐射、散射辐射和总辐射中紫外辐射所占的比例。结果表明,总辐射中紫外辐射所占比例相当稳定,在太阳高度大于10°时,晴朗无云天气条件下的比例数为(5.7±0.6)％,实际有云天气条件下比例数为(5.4±0.7)％。     

稀疏植被地表分光辐射及其反照率特征研究

利用2015年7~10月份敦煌老金矿稀疏植被下垫面地表分光辐射观测资料,分析该地区地表分光辐射及其地表反照率的变化特征。结果表明,2015年7~10月份,由于季节变化,地表长波辐射及分光辐射均呈下降趋势,地表长波辐射始终大于大气长波辐射。晴天时各波段辐射最强,日变化呈光滑的正弦曲线,阴天辐照度有一定的减弱,日变化曲线呈锯齿型,雨天辐照度明显减弱。近红外、可见光和紫外辐射占总辐射的比例平均分别是0.535、0.420和0.045。各波段地表反照率日变化趋势基本一致,近红外波段反照率最高,依次分别为总辐射和可见光波段,紫外波段反照率最低,平均分别为0.26、0.22、0.19和0.08。地表反照率日变化不对称,早晨高于下午。不同天气的地表反照率也有区别,晴天和阴天的地表反照率变化相对平缓,且阴天大于晴天,雨天时地表反照率明显小于其他天气。     

总日射表光谱选择性的测定

根据WMO《气象仪器和观测方法指南》中有关辐射仪器性能指标的要求,实际测量了3家国产辐射仪器的光谱选择性。在300～2400nm波段基本可达到一级表指标的要求;大于2400nm波段则基本无法达到WMO的要求,甚至于国际知名品牌的光学玻璃也无法达到。因此应向WMO提出建议,对具体指标进行修订。     

漠河日食期间太阳分光辐射的观测及分析

通过对漠河地区１９９７年３月９日日食过程太阳分光辐射和总辐射观测资料的分析，表明在日食过程中，紫外辐射、可见光辐射、红外辐射与总辐射的变化规律基本上一致，紫外辐射、可见光辐射、红外辐射与总辐射辐照度的亏损以及亏损的百分率都随着食分的增大而增加，至食甚时达到最大。日食过程中，紫外辐射、可见光辐射、红外辐射和总辐射能量亏损值分别为０．０９、０．５５、０．７２、１．２８ＭＪ／ｍ２。日食过程中，紫外辐射、可见光辐射、红外辐射与总辐射之间仍存在很好的相关关系。     

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.     

用Lowtran 7进行分光辐射的计算研究(Ⅱ)——UVB测量仪的校准方法及影响UVB的环境因子

太阳的紫外光辐射能量随波长变化极大，与室内紫外标准灯的光谱存在着相当大的差异，如何将室内紫外标准光源标定出的工波段紫外辐射表灵敏度校正到太阳到紫外辐射的灵敏度，是观测和标定工作中必须解决的问题。该文提出了通过太阳紫外光谱测量与模式计算相结合的方法，并利用Lowtran7模式软件所能提供的计算参数，分别计算了3个紫外波段（UV－A，UV－B和UV－C）的辐照度，研究了不同太阳高度角，不同气溶胶，不同海拔高度以及大气中不同水汽和气溶胶含量对3个紫外波辐照度的影响；并以Eppley实验室制造的TUVR宽带紫外辐射表测量的紫外辐照度为例，证明了此类辐射表的测量值，并非就是紫外辐射的总量，而是其中的一部分，其所占比例随大气条件变化而改变。此外通过，证实了在紫外辐射中以散射辐射为主的情况。     

植物低碳

<正>植物需要阳光,当植物在缺光的环境下我们就要给植物补光,但不是所有光波都对植物产生积极的作用,所以我们就利用LED窄波段的可选性,为植物定制最合适的波段光照。400~720nm之间的波段促进植物的光合作用,其中400~520nm的蓝光促进根、茎、叶的生长,610~720nm的红光帮助开花、结果。这样一来,我们在为植物补光的时候就不会制造     

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。     

双面p型PERC太阳电池的紫外衰减特性研究及电池紫外稳定性优化

以不同掺杂元素的高效双面p型PERC电池电性能参数在紫外辐照后的衰减特性为研究对象。硼元素掺杂和镓元素掺杂的双面PERC电池背面受紫外光辐照后,背面、正面效率均发生衰减,但两者背面效率衰减主要来自于Isc衰减,而正面效率衰减主要来自于FF衰减,Uoc在整个紫外辐照过程中表现稳定,背面衰减与紫外辐照后钝化层的折射率增大有关,而正面衰减可能与电池串阻增大有关。通过增加电池背面钝化层厚度优化紫外稳定的镓掺杂双面电池的紫外稳定性。优化后的电池在15 kWh/m²紫外辐照后,电池背面效率衰减仅为0.04%,同时其正面效率衰减相比于未加厚的电池下降0.32%,说明这种镓掺杂双面电池在户外光照下高稳定的潜力。     

晴空条件下光照度和辐射照度的关系

利用国际上知名软件ＬＯＷＴＲＡＮ７,分别计算晴空时总日射和散射条件下辐照度与光照度之间的定量关系,得到不同大气能见度和太阳高度对其影响规律。同时发现,光合有效辐射波段的总日射辐照度和散射辐照度与光照度的关系是线性的,而全波段的总日射辐照度和散射辐照度与光照度的关系是非线的。计算结果与Ｂｒｏｗｎ的测量结果相当接近,证明了计算的可靠性。     

Issues and concerns about global atmospheric Ozone

The ozone in the global troposphere and stratosphere plays several important roles in affecting humanity and other living organisms on Earth. Ozone is important as an absorber of solar ultraviolet radiation, preventing biologically harmful levels of ultraviolet (UV) radiation from reaching the Earth's surface. Ozone is also a greenhouse gas and its global distribution plays an important role in determining the Earth's climate. In recent years, it has become progressively clearer that human activities may be affecting the amount of ozone in the global atmosphere. Atmospheric measurements now indicate that the amount of ozone in the stratosphere is decreasing, while the amount of ozone in the global troposphere, the atmosphere below about 10 km altitude, appears to be increasing. Overall, the vertically integrated amount of ozone, referred to as the total ozone column, is decreasing.

Understanding the changes occurring to ozone and determining the appropriate societal response present important challenges to scientists and to policymakers. In this paper, we review the current scientific understanding of global atmospheric ozone and the changes occurring in its distribution. We also examine the response that governments are making to the changes occurring in ozone.     

太阳能热泵联合风电蓄热供暖系统优化研究

设计一种太阳能热泵联合风电蓄热系统,并建立系统动态模型。为获得最大太阳辐照量和最小生命周期成本,使用4种不同优化算法对集热器倾角（CTA）、集热器方位角（CAA）、集热器面积（CA）、水箱容积（TV1、TV2）、热泵功率（HP1、HP2）和电锅炉功率（BP）等关键参数进行优化。以乌鲁木齐某单位行政楼的供暖系统为对象进行算例分析。结果表明:Hooke-Jeeves方法优化效果最佳,CTA为(φ-6°)（φ为当地纬度）、CAA为(α-2.5°)（α=0°为正南朝向）时,可使系统获得最大采暖季辐照量;TV2/BP为69.8 L/kW,TV1/CA为86.4 L/m²,（HP1+HP2）/CA为125.6 W/m²,系统生命周期成本最低,相比优化前,参数优化后的系统生命周期成本节省11.8%。     

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     

Spar型浮式风力机涡激运动特性及其抑制研究

为减轻涡激运动对系泊结构的疲劳破坏,提出一种波纹柱体结构,探讨其涡激运动特性及抑制机理。结构与流体的非线性耦合作用通过用户自定义函数（UDF）和动网格技术实现,运动微分方程采用四阶龙格-库塔法求解。研究发现,波纹柱体与裸圆柱结构的涡激运动特性明显不同。裸圆柱随折合速度的增加呈明显的锁定特性,而波纹柱体结构的涡激响应特性与波纹高度Hw/D相关。当波纹高度Hw/D=0.01和0.05时亦会发生锁定现象,但锁定区间较裸圆柱小,当波纹高度Hw/D=0.02~0.04时结构不再发生锁定问题。结果表明,波纹结构对柱体的涡激运动有明显抑制作用。     

硫氧镁水泥固化沿海风电场滩涂软土加固机理及微观特性分析

沿海风电场滩涂软土含水率高,压缩性大,必须对其加固才能进行风电基础施工。为研究硫氧镁水泥固化滩涂软土的加固机理及微观特性,开展了硫氧镁水泥复合固化剂加固滩涂软土的XRD试验以及不同初始含水量（w）、固化剂掺量（Wg）和龄期（T）下固化滩涂软土的扫描电镜（SEM）试验,利用图像处理技术研究固化滩涂软土微观孔隙、微观颗粒形态以及接触面积率（RCA）受Wg、w和T影响的规律。研究结果发现,固化滩涂软土主要由石英、5Mg（OH）₂·MgSO₄·7H₂O相（简称5·1·7相）、白云石、叶腊石、M-F-A-S凝胶相以及少许CaO和MgO构成,固化机理包括改性硫氧镁水泥的水解和水化反应、离子交换及填充作用和碳酸化作用,固化滩涂软土微观孔隙可分为凝胶、接触和骨架3种类型,固体颗粒呈叶片状、颗粒状和凝块状3种形态。微观结构参数（RCA）与宏观力学参数,即初始切线模量Ei和强度指标（c和φ）均随w的增加而减小,随着Wg和T的增加而增大。最后建立了固化滩涂软土的RCA与Ei、c、φ之间的函数关系。     

城市大气污染对到达地表的太阳辐射的影响研究

在晴空（无云）的条件下,大气污染是影响到达地球表面太阳辐射的重要因素之一。选择中国6个典型城市（北京、沈阳、上海、武汉、广州和成都）,利用2014年1月—2020年12月的空气质量日监测数据以及地面太阳辐射、日照时数等逐日观测数据,定量分析晴空条件下大气污染指数（AQI）与地表太阳总辐射、散射辐射的关系。结果表明：1）大气污染会降低清晰度指数,增加散射系数,对于地表太阳总辐射有衰减作用,对于散射辐射有增强作用。2）2014—2020年,大气污染（AQI>100）使得晴天地表太阳总辐射的年衰减总量和相对衰减量（共7 a）较大的是北京（212.40 MJ/m²,4.01%）、沈阳（184.16 MJ/m²,3.00%）、上海（123.80 MJ/m²,4.37%）和武汉（106.36 MJ/m²,3.04%）,而成都（58.03 MJ/m²,3.82%）和广州（18.76MJ/m²,0.96%）的衰减总量较小。3）大气污染（AQI>100）使得晴天散射辐射的年增加总量和相对衰减量分别是北京256.64 MJ/m²（12.96%）、沈阳134.45 MJ/m²（7.10%）、武汉22.62 MJ/m²（1.36%）、成都43.40 MJ/m²（9.71%）、上海94.74 MJ/m²（8.25%）和广州37.79 MJ/m²（5.90%）。     

黄海海域风电工程软弱海床强度CPTU原位解译方法

孔压静力触探试验（CPTU）是目前中国海上风电场工程勘察中应用最多的原位测试方法之一,其缺点在于土体参数无法直接获取,需要通过解译获得,而不同地区的解译参数存在场地特异性。该文依托黄海海域江苏某海上风电工程,开展室内三轴UU、固结快剪、三轴CU试验和原位CPTU,得到江苏海域的黏性土强度随深度的关系,可用于江苏海域黏性土强度的快速评估。基于修正剑桥模型和三轴CU试验得到江苏海域黏性土强度的理论计算公式。基于固结快剪和三轴试验结果得到江苏海域不同黏性土层强度的CPTU解译参数Nkt值的范围分别为11.93～19.99和8.45～16.68,建议采用固结快剪标定得到的Nkt总平均值14.44作为黏性土最优强度（中值）的解译参数。最终建立CPTU孔压比Bq和Nkt的关系,采用建立的Nkt与Bq的关系可较好解译黄海海域黏性土的不排水抗剪强度su,通过标定建立Nkt-Bq关系的方法也可应用于其他海洋岩土工程项目中。