环渤海地区1961—2010年太阳总辐射时空变化特征

根据1961—2010年环渤海地区4个辐射站太阳总辐射资料和56个台站日照百分率资料,研究了该地区太阳总辐射的时空分布及变化特征。同时利用1991—2010年太阳总辐射数据初步分析了环渤海地区太阳能资源潜力。结果表明:年内太阳辐射呈单峰型,5月最高,4—8月是太阳能资源最丰富的时期;1961—2010年太阳总辐射在1990年之前呈显著下降,之后没有明显变化趋势;太阳总辐射趋势变化在环渤海地区有明显的空间差异,下降幅度最大的集中于京津塘周边地区以及山东中南部地区;四季总辐射均呈显著下降趋势,其中春、夏两季降幅略高,秋、冬两季降幅略低;1991—2010年环渤海地区太阳总辐射呈西北部高,向东、南方向递减的分布特征。     

河西走廊太阳辐射时空分布特征及太阳能资源评估研究

利用河西走廊3个太阳辐射站和19个气象站数据资料，推算了河西走廊各站太阳总辐射量，分析了该地区太阳总辐射空间分布和时间变化特征，并采用相关系数法分析了太阳总辐射的气候影响因素。结果表明：（1）太阳总辐射空间分布在年及春、夏、秋季时间尺度上总体呈西北向东南递减，冬季则正好相反，由西北向东南增加。（2）太阳总辐射在月际和季节分布上呈单峰型，5月最强，12月最弱，夏季最强,冬季最弱。（3）年太阳总辐射呈增加趋势，其线型倾向率为6.3　MJ/(m2·10a)，其中夏、秋、冬季总辐射呈减少趋势，下降最明显的是夏季，春季呈明显的增加趋势。（4）年、季总辐射都表现出2～3、5～6　a短周期及8～10　a长周期震荡。（5）太阳总辐射量与相对湿度、降水量、总云量、低云量及浮尘、扬沙、沙尘暴日数总体都呈负相关，与气温和日照时数呈正相关。（6）河西走廊太阳能资源丰富程度和稳定度表现一致，都呈现为由西北向东南递减的趋势，资源相对丰富的地区稳定度也相对较高。     

山西省太阳能资源时空分布特征及利用潜力评估

按照中国气象局发布的太阳能资源评估方法,利用山西省近30 a 3个辐射观测站的太阳总辐射资料和105个站的日照资料,采用气候学方法计算了山西省的太阳总辐射,在分析山西省太阳总辐射的空间分布和时间演变特征的基础上,计算了山西省太阳能资源的各种参数,对区域太阳能资源潜力进行了客观评估。结果表明山西省太阳能资源储备丰富、稳定、可开发利用日数较多,特别是山西北部地区,尤其适合进行太阳能资源开发利用。     

吉林省太阳辐射变化规律及太阳能资源利用研究

为揭示吉林省的太阳能资源变化规律，利用线性回归分析、线性相关分析及M-K检验法对吉林省长春、延吉两个气象站点1960年以来的太阳总辐射资料进行研究。结果表明：吉林省的年平均太阳总辐射为4787.4 MJ/㎡•a，夏季太阳总辐射最大，春季次之，冬季最小。吉林省年平均太阳总辐射在波动中下降，且下降趋势不显著，20世纪60年代太阳总辐射较高，80年代达到最低值，90年代以后小幅度回升。春、秋、冬三季的太阳总辐射呈不同程度的下降趋势，冬季的下降趋势显著，夏季呈显著增加。吉林省年日照时数在空间分布上呈现出由西向东逐渐减少的地域分布差异；而在时间上也呈现出由春季到冬季依次减少的分布特征。吉林省的太阳能资源总量丰富，变化趋势不显著，这对于吉林省利用太阳能资源是十分有利的。     

大连地区太阳能资源分布特征及区划

利用1970—2012年大连国家基准气候观测站历年逐月太阳总辐射和日照百分率实测资料,应用统计方法计算出大连地区各月太阳总辐射气候学公式,进而计算出周边无辐射观测地区的太阳总辐射量并了解大连地区太阳能资源分布情况。结果表明：大连南部、长海和瓦房店太阳能资源较好,中部和黄海沿岸较差;春夏季好,秋冬季差,5月份最好,12月份最差;太阳能资源各年代呈小幅度波动,近几年逐渐下降。 根据QX/T 89-2008太阳能资源评估方法,大连地区属于太阳能资源丰富区。     

和静县太阳总辐射计算及太阳能资源评估

基于焉耆国家基准气候站1993-2012年逐月太阳总辐射和日照观测资料以及和静、巴音布鲁克1961-2012年月日照百分率资料,建立回归分析方程,推算和静县山区及平原地区逐月的太阳总辐射,对比分析了和静县山区及平原地区太阳总辐射变化特征,从太阳能资源丰富度、资源稳定性及可利用价值等方面对和静县太阳能资源状况进行评估。结果表明：1961-2012年和静县平原及山区太阳总辐射均呈减少的趋势,平原地区7月太阳总辐射最多,山区5月最多,最少值均出现在1月;平原地区属太阳能资源很丰富区,山区为丰富区;平原地区及山区太阳能资源均较稳定;平原地区年平均可利用太阳辐射的天数为286 d,山区为267 d;平原和山区一天中上午和中午是最有利的利用时段。     

近30年新疆博州降水量和降水日的变化特征

根据博州4个国家基本气象站1981—2010年逐日降水量资料,通过计算趋势系数等现代统计诊断方法,对新疆博州近30a各量级降水量及其雨雪日数的气候特征和变化进行了研究。结果表明,博州地区夏半年降雨量占年降水量的81%,其中5—8月占年降水量近60%,而小雨(雪)量占年降水量的近50%,夏、冬半年及年降水量均自西向东随海拔的降低而减少。降水量总体以0.76mm/a的速率呈不明显的增多趋势;年有效降水日数中以小雨(雪)日数为最多,有效降水日的长期变化呈明显的增多趋势;年降水量增加的主要由有效降水日数的增加和降水强度的增强造成。     

内蒙古自治区太阳总辐射的气候学计算及其时空分布特征

通过对比分析国内外太阳总辐射的气候学计算方法,最终给出内蒙古太阳辐射最佳计算公式。根据内蒙古及周边地区24个太阳辐射观测站历年各月的总辐射和日照百分率,采用最小二乘法拟合出公式中的经验系数,并在分区基础上通过内插将a、b系数推广到内蒙古108个气象站点上,从而建立了内蒙古太阳总辐射计算模型。结果表明：内蒙古太阳总辐射年际变化总体呈下降趋势,但不显著,而且不同区域在减小速率上差异明显。年变化则表现为单峰型变化趋势,以5月辐射量最大,6、7月次之,12月最小。全年和各月总辐射的空间分布形态一致,总的分布趋势由东北向西南逐渐递增。全区年总辐射在4633～6616 MJ·m^-2之间,太阳能资源丰富程度均在丰富级别以上,而且大部分地区属于资源最丰富区和很丰富区,太阳能开发利用潜力巨大。     

1961-2010年杭州太阳总辐射及日照时数气候变化

利用1961-2010年杭州站太阳总辐射、日照、降水、云量、水汽压和视程障碍日数资料,采用气候倾向率、突变检测和相关分析等方法,研究了近50 a太阳总辐射和日照时数的变化特征及其成因.结果表明,近50 a杭州年太阳总辐射和日照时数均呈减少趋势,以日照时数下降更明显,其突变年份分别发生在1975和1971年;年太阳总辐射下降主要出现在1961-1992年,1993-2010年呈波动变化,1993年以后未出现明显“变亮期”,而年日照时数在上述两个时段都表现为显著下降趋势,至21世纪00年代降到最低.夏、秋、冬3季太阳总辐射和日照时数趋势变化与年变化基本一致,春季两者在1961-1992年均呈下降趋势,1993年后存在较明显的“变亮期”.降水量、低云量和轻雾日的增加是造成杭州年及夏、秋、冬3季太阳总辐射和日照时数减少的主要原因,春季太阳总辐射的增加则主要与降水量、雨日、总云量和低云量减少关系密切,此外,霾日数变化对日照时数的影响也非常重要.     

二连浩特市太阳能资源评估分析

利用二连浩特市1961—2015年实测的太阳总辐射数据以及近30a日照数据进行分析。结果表明:二连浩特市年太阳能资源属于很丰富区,且太阳能资源稳定;日照时数日小时数据0.3h时段较长,说明太阳能资源可利用时段较好;通过对0～99°各倾斜面辐射数据分析,以44°倾角为最佳。综合而言,根据太阳能资源评估标准评定,二连浩特市太阳能资源的开发利用条件较好。     

43a来我国城市气候和太阳辐射的变化特征

利用1961-2003年气候观测资料和辐射资料，综合分析了我国10个城市43a的云量、日照百分率、相对湿度、气温、降水以及到达地面的太阳辐射等要素的变化趋势。结果表明：（1）43a来10个城市中，多数城市的总云量减少而低云量增加；（2）各城市的日照百分率呈减少趋势；除乌鲁木齐外，其他城市相对湿度呈减小趋势；各地气温都有所升高；降水量变化的地区性差别较大而总体上变化幅度不明显；（3）除昆明外，各地太阳总辐射呈下降趋势，且总辐射减少主要是由直接辐射减少引起的。由此揭示，43a来我国城市正经历着以变暖变干为主的气候变化过程，人类活动特别是工业化和城市化进程，对气候系统产生了重要影响。     

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。     

乌鲁木齐市近30a太阳辐射变化及其成因初探

利用乌鲁木齐市气象站1976—2005年太阳辐射和气象观测资料,分析乌鲁木齐市太阳辐射的变化及其成因。结果是:1990年以前总辐射、直接辐射是减少的,以后是增加的;而散射辐射在1986年之前递增、之后递减。初步认定总云量的减少、低云量的增加以及相对湿度的缓慢下降对太阳辐射变化有重要影响;从太阳辐射变化间接得出:近30a乌鲁木齐市空气污染总体有所减轻。     

近50年来鄂尔多斯地面太阳辐射的变化及与相关气象要素的联系

根据部分气象台站1961-2006年期间的观测资料， 分析了鄂尔多斯高原地面太阳辐射的年变化和年际变化特征， 也联系该地区云量、 降雨日数、 能见度、 沙尘暴日数和相对湿度等相关气象要素的资料的变化, 分析了该地区太阳辐射变化的可能原因以及这些变化对该地区太阳能资源利用的影响。结果表明： 鄂尔多斯高原地面太阳辐射的年变化与该地区天文辐射的变化基本一致， 夏季的云量对太阳辐射的削弱作用最强， 春季的沙尘气溶胶和较多的中高云量使该地区散射辐射的比例明显增加， 而直接辐射的比例明显减少； 近46年鄂尔多斯高原的地面太阳辐射量和直射比均呈总体减少的趋势， 但在1992年以后略微增加\.因太阳辐射变化的原因十分复杂, 进一步更深入的研究是需要的。     

Energy Balance Of A Sparse Coniferous High-Latitude Forest Under Winter Conditions

Measurements carried out in Northern Finland on radiation and turbulent fluxes over a sparse, sub-arctic boreal forest with snow covered ground were analysed. The measurements represent late winter conditions characterised by low solar elevation angles. During the experiment (12–24 March 1997) day and night were about equally long. At low solar elevation angles the forest shades most of the snow surface. Therefore an important part of the radiation never reaches the snow surface but is absorbed by the forest. The sensible heat flux above the forest was fairly large, reaching more than 100 W m^-2. The measurements of sensible heat flux within and above the forest revealed that the sensible heat flux from the snow surface is negligible and the sensible heat flux above the forest stems from warming of the trees. A simple model for the surface energy balance of a sparse forest is presented. The model treats the diffuse and direct shortwave (solar) radiation separately. It introduces a factor that accounts for the shading of the ground at low solar elevation angles, and a parameter that deals with the partial transparency of the forest.Input to the model are the direct and diffuse incoming shortwave radiation.Measurements of the global radiation (direct plus diffuse incoming shortwaveradiation) above the forest revealed a considerable attenuation of the globalradiation at low solar elevation. A relation for the atmospheric turbidity asfunction of the solar elevation angle is suggested. The global radiation wassimulated for a three month period. For conditions with a cloud cover of lessthan 7 oktas good agreement between model predictions and measurementswere found. For cloud cover 7 and 8 oktas a considerable spread can beobserved. To apply the proposed energy balance model, the global radiationmust be separated into its diffuse and direct components. We propose a simpleempirical relationship between diffuse shortwave and global radiation asfunction of cloud cover.     

近46a山东菏泽日照变化特征及影响因子

利用1965～2010年菏泽日照、云量、雾（轻雾）、相对湿度、降水等资料,采用气候倾向率、9点2次平滑、突变检验、回归分析等统计方法,分析了近46a菏泽日照时数变化特征及影响因子。结果表明：近46a菏泽日照时数极显著减少,平均每10a减少121．66h;夏季和秋季极显著减少,冬季显著减少,春季减少趋势不显著;减少趋势最大的是8月。1981年是菏泽日照时数减少突变的时间点,也是日照时数由正距平优势向负距平优势的转折点。年日照时数与总云量、相对湿度和轻雾日数呈极显著负相关,与雾日数呈弱显著负相关;四季日照时数除夏季与雾日数负相关不显著外,均与平均总云量、相对湿度、雾和轻雾日数、降水量和降水日数呈显著负相关。影响菏泽年和春、夏季日照时数变化的主要因子为总云量、相对湿度和雾,秋季主要因子为总云量、雾和降水日数,冬季主要因子为总云量、相对湿度和降水日数。     

Influence of Changes in Solar Radiation on Changes of Surface Temperature in China

The long-term trends of total surface solar radiation(SSR),surface diffuse radiation,and surface air temperature were analyzed in this study based on updated 48-yr data from 55 observational stations in China,and then the correlation between SSR and the diurnal temperature range(DTR) was studied.The effect of total solar radiation on surface air temperature in China was investigated on the basis of the above analyses.A strong correlation between SSR and DTR was found for the period 1961-2008 in China.The highest correlation and steepest regression line slope occurred in winter,indicating that the solar radiation effect on DTR was the largest in this season.Clouds and water vapor have strong influences on both SSR and DTR,and hence on their relationship.The largest correlations between SSR and DTR occurred in wintertime in northern China,regardless of all-day(including clear days and cloudy days) or clear-day cases.Our results also showed that radiation arriving at the surface in China decreased significantly during 1961-1989(dimming period),but began to increase during 1990-2008(brightening period),in agreement with previous global studies.The reduction of total SSR offset partially the greenhouse warming during 1961-1989.However,with the increase of SSR after 1990,this offsetting effect vanished;on the contrary,it even made a contribution to the accelerated warming.Nonetheless,the greenhouse warming still played a controlling role because of the increasing of minimum and mean surface temperatures in the whole study period of 1961-2008.We estimated that the greenhouse gases alone may have caused surface temperatures to rise by 0.31-0.46℃(10 yr) 1 during 1961-2008,which is higher than previously estimated.Analysis of the corresponding changes in total solar radiation,diffuse radiation,and total cloud cover indicated that the dimming and brightening phenomena in China were likely attributable to increases in absorptive and scattering aerosols in the atmosphere,respectively.     

太阳辐射预报滚动订正方法研究

利用2013年1月至2014年12月北京南郊观象台逐时观测总辐射以及BJ-RUC模式系统预报的该站未来24h逐时总辐射、云量、水汽混合比、云水、云冰含量等14个气象要素数据,运用多种线性订正方案对总辐射预报值进行订正,重点分析了不同方法、不同季节、不同样本数的订正效果差异。结果表明:1不同季节辐射订正的影响因素不尽相同,需采用不同的组合订正因子,其中总辐射、2m比湿、2m相对湿度、低云量、中云量、高云量、总云量、云水雨冰雪霰混合比、水汽混合比可作为推荐因子;2最优样本数选取时需考虑季节差异;3逐时滚动订正方案的订正效果较好,明显优于非滚动方案。订正后总辐射误差显著减小,而且79%的时刻有改进,明显减小了预报偏大的系统误差;4冬春季订正效果优于夏秋季,这与云的宏观和微观物理量预报效果的季节差异有关。本文研究结果可为太阳能资源评估、总辐射和光伏电站发电量预报提供有效的改进方法。