太阳高度角和日出日落时刻太阳方位角一年变化范围的计算

介绍了太阳位置的确定方法,并通过计算给出了全省气象观测台站的日出、日落方向的太阳方位角变化结果以及每个台站一年中正午时刻太阳高度角变化范围。     

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。     

利用太阳法自动标定L波段探空雷达天线指向

L波段探空雷达方位、仰角的标定通常借助北极星和经纬仪来完成,对其正确性缺乏可靠有效的检验工具,本文利用高精度的太阳位置算法,采用Python语言进行程序设计和封装,根据台站实际经纬度、太阳赤纬角和时差,从理论上计算出太阳实时位置去标定雷达天线指向,并在多个台站进行了测试和偏差分析,其精度为≤0.3°,参考国内新一代天气雷达天线波束指向定标技术指标(≤0.3°),其精度达到相关业务要求。同时,该算法软件还能为探空员日常检查雷达性能,判断雷达有无故障提供更为快捷的手段,确保探空资料的可靠性。     

太阳常数

Pouillet认为达到地球大气上界的太阳辐射是一个常定的量,因此,1838年命名为太阳常数.但是随即有不少学者提出反对,认为太阳常数不是一个真正的常数.其中有代表性的是Abbot,他利用大黑子群过日中时太阳常数下降的事实,证明太阳常数是变化的.但是,由于计算大气对太阳辐射削弱的不确定性,以及太阳辐射观测精度不高,计算出来的太阳常数的误差约1%,而不同时间、地点得到的太阳常数的变化也在1%以内.所以长期以来无法通过直接观测回答太阳常数是否是一个真正常数的问题.     

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。     

影响上海地区太阳紫外辐射的研究

上海于1997年8月起建立了太阳紫外辐射强度观测点。分析了1998年8月－1999年7月用埃帕莱紫外辐射仪（Eppley Ultra-Violet Radiometer）所采集的到达地面太阳紫外辐射数据。研究了紫外辐射与影响它变化的各个因子之间的互相影响程度。     

延迟放球取太阳高度角的简便方法

在探空工作中,如果发生重放球、基测不合格或探空仪、回答器故障而要延迟放球(特别是有的台站,根据太阳视赤纬年度变化极小,且四年为一周期的特点,制成了年年通用的逐日太阳高度角表),重新查算太阳高度角是比较麻烦费时的。下面介绍我省探空台站采用的一种简便方法,即根据该次观测正点的太阳高度角和所延迟的时间,在“延迟放球太阳高度角查算图”中(对一个台站,这种图可以永久使用),立即可以求出延迟放球时的太阳高度角。     

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,     

CE 318型太阳光度计常见问题及其解决方法

介绍了CE-318型太阳光度计在运行过程中容易出现的问题,分析和说明了出现问题的原因,并给出了解决办法,提出了对仪器进行日、周、月、年检查、维护注意事项。旨在为台站观测技术人员提高CE-318型观测仪器的使用、维护和检修能力,进行仪器的常规检查和维护提供参考,也为提高仪器运行的稳定性和数据质量的可靠性提供基础保障。     

CE-318型太阳光度计常见问题及其解决方法

介绍了CE-318型太阳光度计在运行过程中容易出现的问题,分析和说明了出现问题的原因,并给出了解决办法,提出了对仪器进行日、周、月、年检查、维护注意事项。旨在为台站观测技术人员提高CE-318型观测仪器的使用、维护和检修能力,进行仪器的常规检查和维护提供参考,也为提高仪器运行的稳定性和数据质量的可靠性提供基础保障。     

紫外线指数及其预报技术介绍

对南宁市近7a来的紫外线辐射强度与太阳辐射总量、总云量、低云量的关系进行统计分析,建立了紫外线指数与太阳辐射总量之间的气候平均值对应关系,在此基础上,制作南宁市未来24h的紫外线指数预报,并根据预报结果提醒人们采取相应的防护措施,服务于社会公众.     

CE318太阳光度计观测资料应用前景及其解读

2002年中国气象局在沙尘暴各观测站点安装了CE318太阳光度计,用于探测大气气溶胶。为了使研究人员了解CE318太阳光度计工作原理、数据存储格式及解读方法,使这批观测数据很好地发挥作用,该文介绍了气溶胶气候效应的研究现状,分析了应用太阳光度计这种地基手段探测气溶胶的优势以及探测数据的应用前景。同时,针对光度计原始观测资料直接应用的瓶颈问题———资料解读方案进行了讨论,包括定标、气溶胶光学厚度的计算、光度计数据质量控制方法等。结合新疆塔中站光度计观测资料,列举了采用Langley法进行定标和计算气溶胶光学厚度的步骤。     

西北地区MODIS气溶胶产品的对比应用分析

利用气溶胶自动监测网（AERONET）的太阳光度计（CE-318）资料,对2003-2010年西北干旱半干旱区MODIS暗像元算法和深蓝算法2种气溶胶光学厚度（AOD）产品进行对比验证,在此基础上进一步研究了该区域AOD的空间分布特征及变化趋势。结果表明,MODIS暗像元算法AOD产品在半干旱区原生植被覆盖地表精度优于深蓝算法,而西北干旱区荒漠地表深蓝算法产品精度较高。Aqua—MODIS深蓝算法AOD产品能够较好地给出我国西北荒漠亮地表地区AOD的分布及季节变化情况,AOD高值区多分布在沙尘源区,且春季AOD最大。2003～2010年,塔里木盆地、准噶尔盆地和柴达木盆地年均AOD分别在0．5、0．4和0．3附近波动;沙尘区各区域年均AOD大多呈现增加趋势。其中,塔里木盆地AOD增加趋势较大,而内蒙古西部和准噶尔盆地呈现微弱减少趋势。     

利用台站资料定标太阳光度计效果评估

运用Langley方法、采用法国CE318太阳光度计在台站的观测记录为光度计定标,提出一种较客观的数据处理方法,主要分为4步：①利用Langley法对全年资料进行预处理,得到各通道定标常数、Langley法线性拟合相关系数、550nm的气溶胶光学厚度等;②以线性拟合相关系数的阈值大小（如440nm相关系数大于等于0．99）、定标期间550nm的平均气溶胶光学厚度小于等于0．15、半天（上午或下午）参与拟合的数据个数大于等于8组为条件,对预处理数据进行筛选;③根据光度计电压信号图像、最大值再次选取定标常数;④对最终选出的多组定标常数取平均值。对2002、2005年,乌鲁木齐、塔中、哈密、和田4个站点光度计资料进行试验,定标系数与出厂定标值（2002年）、北京定标值（2005年）比较后,4个站点的定标误差基本控制在8．5％以内（和田除外）,说明这种定标步骤有一定的参考价值。     

Terra和Aqua MODIS气溶胶光学厚度产品在中国热带沿海地区的适用性评估

This study compares the aerosol optical depth (AOD) Level 2 Collection 5 products from the Terra and Aqua Moderate Resolution Imaging Spectroradiometers (MODIS) with ground-based measurements from a Microtops II sun photometer over Sanya (18.23°N, 109.52°E), a tropical coastal site in China, from July 2005 to June 2006. The results indicate that the Terra and Aqua MODIS AOD retrievals at 550 nm have good correlations with the measurements from the Microtops II sun photometer. The correlation coefficients for the linear regression fits (R²) are 0.83 for Terra and 0.78 for Aqua, and the regressed intercepts are near zero (0.005 for Terra, 0.009 for Aqua). However, the Terra and Aqua MODIS are found to consistently underestimate AOD with respect to the Microtops II sun photometer, with slope values of 0.805 (Terra) and 0.767 (Aqua). The comparison of the monthly mean AOD indicates that for each month, the Terra and Aqua MODIS retrievals are matched with corresponding Microtops measurements but are systematically less than those of the Microtops. This validation study indicates that the Terra and Aqua MODIS AOD retrievals can adequately characterize the AOD distributions over the tropical coastal region of China, but further efforts to eliminate systematic errors are needed.     

厄尔尼诺与太阳黑子和大气环流的关系及其预报

通过对1956-1996年11次厄尔尼诺现象与太阳黑子、大气环流的关系分析,发现有一定规律,用概率统计方法建立起厄尔尼诺的预报模式。     

A primary study of the variations of vertical radiation with the Beijing 325-m Meteorological Tower

The Beijing 325-m Meteorological Tower (325MT) is used to observe the vertical variation of solar radiation. Results of the experiments indicate that the automatic radiation monitoring system, including a sun tracker and data collection system, works well and all the specifications meet WMO observation standards. The measurement data show that there is a significant radiation decrease from 320m to the surface, where the difference is only about 30Wm^-2 on light air-pollution days, while the maximum reaches about 110Wm^-2 when heavy pollution appears near the ground. The global UV radiation decreases on heavy air-pollution days and under poor visibility conditions, and the difference between 300m and 8m is larger than on clear days.     

MODIS卫星遥感北京地区气溶胶光学厚度及与地面光度计遥感的对比

介绍MODIS卫星遥感气溶胶的方法,利用北京大学地面多波段太阳光度计的观测进行了对比,二者的相关性比较好.给出了描述北京地区气溶胶光学厚度分布的几幅图片.卫星遥感对于更好地研究空气污染提供了一种新手段,卫星遥感的气溶胶光学厚度弥补了地面观测空间覆盖不足的缺陷.卫星遥感的气溶胶资料不仅对全球和区域气候研究而且对城市污染分析提供了丰富的资料.     

青藏高原地面加热场强度变化及其与太阳活动的关系

利用1958—2006年日喀则和玉树观测的历年各月平均地面(0 cm)温度和气温(百叶箱)资料,采用新量纲重新计算并续补了48年的青藏高原地面加热场强度距平指数。结果表明,青藏高原地面加热场强度存在后延1~2个月的显著相关,干季具有较好的持续性。除存在明显的年际和年代际变化特征外,总体表现出春、夏季由弱变强,秋、冬季由强变弱,且具有稳定而显著的准11年和17年周期。持续的太阳黑子数偏少对青藏高原地面加热场强度的增强具有明显的指示性;太阳黑子周期长度(SCL)变长(太阳活动减弱)时,青藏高原地面加热场强度减弱。通过初步分析认为,太阳活动是引起青藏高原地面加热场强度变化的重要原因之一。