海南省太阳总辐射的计算及其分布

通过对国内外太阳总辐射气候学计算方法的分析对比,确定了Q=Q0(a bs)为海南省太阳总辐射的最佳计算公式.根据海口、三亚1992—2003年间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各月的经验系数,并计算了全省各地的月太阳总辐射.结果表明:全省各地太阳总辐射的年变化表现为多峰型和单峰型2种,多峰型在5月份和7月份为2个高值,6月份为一相对较低值,9月份为一较低值,10月份又为一较高值.单峰型表现为太阳总辐射在7月份最大,2月份最小.全省年太阳总辐射在5145.39~6113.24 M J.m-2之间,其中琼南分布较多,琼北分布较少.     

1961-2015年贵阳市太阳辐射观测研究及变化特征分析

用1961-2015年贵阳市的地面观测太阳总辐射资料,研究了贵阳市年、季、月的太阳总辐射变化特征,并利用线性及二次拟合回归分析、M-K突变检验和小波变化等方法,验证地面接收太阳总辐射的变化趋势、突变年份和周期变化.结果表明:贵阳市太阳总辐射累年平均年总量为3 721.85 MJ·,1961-1986年总辐射呈明显下降趋势,之后发生逆转,1986-2015年总辐射呈显著上升趋势,总体呈现变暗—变亮的趋势;从四季变化特征来看,春、夏、秋、冬四季的太阳总辐射累年平均值分别为349.27 MJ·、436.89 MJ·、280.31MJ·、174.15 MJ·,地面接收太阳总辐射各季节气候倾向率均为正值,说明各季节接收太阳总辐射都有不同程度的上升;从多年平均各月地面接收太阳总辐射来看,1-5月太阳总辐射逐月上升,在6月有明显的下降,7月、8月达到最高点,之后逐月递减;贵阳市地面接收太阳总辐射在2010年发生突变;太阳总辐射振荡周期为15.6a,现正处于太阳总辐射偏高年份.     

论太阳总辐射的计算(Ⅰ)

太阳总辐射是地球上所观测到的许多物理、化学和生物过程的能量最主要的源泉.地表热量和水分平衡,首先与太阳总辐射的时空分布及其能量的转换有关.因此,太阳总辐射的研究,具有头等重要意义.现有太阳总辐射直接观测资料很有限,这些资料远未能满足研究太阳总辐射的需要,所以仍须采用间接的计算方法.本文首先对近代计算太阳总辐射的一般方法予以评述,然后对我们认为较合理的方法曾经给出的某些数据资料加以补充.     

基于云图特征量的太阳辐射预报方法

利用2012年敦煌云图特征量资料和太阳总辐射逐小时观测资料,研究了敦煌太阳总辐射量与云量、红外亮温、大气可降水、可见光反射率等云图特征量的关系,发现敦煌地区太阳总辐射值的衰减值和总辐射理论值的日变化规律基本一致,敦煌站云图的云量、红外亮温、可见光反射率、大气可降水等特征量和太阳总辐射衰减率具有很好的相关性。进而将云图特征量作为预报因子,利用多元线性回归方程,建立太阳总辐射量统计预报模型。利用2012年敦煌云图特征量资料和太阳总辐射衰减率对方程进行预报效果检验。12个月太阳总辐射衰减率预测结果与实测值变化趋势基本一致,表明基于云图特征量的太阳辐射预报方法具有较好的应用前景。     

适用于桥梁截面温度场计算的太阳辐射模型研究综述

为选择更适用的太阳辐射计算模型进行桥梁截面积温度场分析,对国内外不同的太阳辐射计算模型进行归纳总结,主要包括桥梁截面温度场分析中必备的太阳总辐射、太阳直接辐射和太阳散射辐射.对比分析不同数值计算模型之间的异同点及其适用范围.分析发现基于日照时数的日太阳总辐射经验模型ngstr9m-Page模型应用最多,其线性表达式的计算量小且满足精度要求;日太阳总辐射可采用Collares-Pereira and Rabl模型换算为逐时太阳总辐射;逐时太阳直接辐射和逐时太阳散射辐射可分别采用Hottel模型和Liu and Jordan模型进行计算.所总结的逐时太阳辐射计算模型可作为边界条件开展桥梁截面温度场分析.     

起伏地形下福建省太阳总辐射的分布式模拟

基于数字高程模型(DEM)数据,综合考虑坡度、坡向、地形遮蔽度等因素,建立了起伏地形下总辐射分布式模型(包括起伏地形下太阳直接辐射、散射辐射和地形反射辐射的分布式模型)。利用1960～2010年数据模拟了福建省旬尺度100 m下的太阳总辐射及其空间分布。结果显示:福建省区域内总辐射平均值绝对误差最大为0. 04 MJ/m~2,平均绝对误差为0. 03 MJ/m~2,平均相对误差为8. 25%,个例年验证平均相对误差为9. 1%;模拟结果表明:福建省总辐射夏季各旬之间变化平缓,实际地形下总辐射受纬度影响没有冬季明显,冬季山地与滨海平原总辐射差异较大;太阳总辐射在局地地形下受坡度坡向影响十分明显,阳坡的辐射量要明显大于阴坡,其中冬季差异最明显;从坡度来看,坡度越大太阳总辐射受坡向的影响越大。     

北疆地区太阳总辐射的时空变化

根据1961—2006年北疆4站太阳总辐射气候资料,用气候趋势系数及回归系数研究了太阳总辐射的变化趋势及其时空分布状况,并对影响太阳总辐射的气候因子进行了分析。结果表明,46年间北疆地区的月、季、年太阳总辐射总体均呈现下降趋势,其中太阳年总辐射呈显著下降趋势;太阳总辐射与总、低云量、相对湿度、雨雪日数具有较好的负相关性;造成北疆地区太阳总辐射呈下降趋势的重要气候原因是：平均总、低云量、相对湿度、雨雪日数增加的综合作用。     

基于DEM的马衔山山顶辐射平衡特征分析

基于30m×30m分辨率的DEM,利用起伏地形下的太阳总辐射计算模型和遥感反演地表反照率得到马衔山山顶2013-07-23 11:30的太阳总辐射和短波净辐射的空间分布,并重点分析了多年冻土区的辐射特征.结果表明,局地地形严重影响太阳辐射的空间分布,使得不同坡向、坡度间的辐射存在显著的差异.地势较平的阳坡坡面、山脊的太阳总辐射较大;较陡的阴坡沟谷地带的太阳总辐射较小.多年冻土区地势较低,接收到的太阳总辐射较大,地表反照率较低,短波净辐射相对较大.但蒸发潜热耗热和干泥炭层的导热系数较低,降低了进入浅层土壤的热量,加之进入土壤的热量主要用于融化地下冰,使得土壤温度较低.因此,尽管局地地形对区域辐射收支有着重大影响,但地表特征、土壤性质等通过影响能量的分配状况,对多年冻土的发育和保护起控制作用.     

基于线性回归模型的敦煌市太阳辐射预测方法

利用常规气象观测资料建立了敦煌市太阳总辐射辐照度线性回归预测模型,通过SPSS软件用残差平方和及估计标准误差方法剔除模型自变量中的冗余量,用多元线性回归模型对太阳总辐射辐照度与多个气象要素之间的相关性进行分析及对太阳辐射进行预测,结果表明,利用此模型估算的地面总辐射与实际观测值基本一致,且一天变化趋势一致,该模型能够很好的预测太阳总辐射辐照度,是一种很有发展前景的辐射预测方法。     

应用太阳辐射通量和云量的历史资料进行紫外线辐射强度预报

紫外线辐射是太阳总辐射的一部分,而云对太阳辐射具有明显的减弱作用。本文应用1961￣2000年南昌市太阳总辐射资料和云量（低云、总云量）资料建立不同月份太阳总辐射与云量之间的关系,并应用南昌市2002年6月￣2003年5月的紫外线辐射监测资料和太阳总辐射资料,建立紫外线与太阳总辐射之间的关系,最终建立南昌市紫外线辐射强度预报方法。     

格尔木太阳辐射与气温的多年变化

利用格尔木１９５６～１９９４年的气温和太阳总辐射资料，分析了该地区太阳总辐射和气温的多年变化特征及其相关关系。结果表明：３０多年中该地区太阳总辐射没有明显的减少趋势；年平均气温６０年代为低值，７０年代迅速上升，比东部平原地区提前，且呈现“冬暧夏凉”的变化趋势；７０年代至９０年代年平均气温与太阳总辐射呈现滞后一年的正相关；夏季气温与同期太阳总辐射有很好的正相关，但冬季的气温变化则与太阳总辐射呈负相关     

广东地表太阳总辐射与生产潜力

太阳总辐射是地球表面最重要的能源。了解太阳总辐射的变化,对于研究气候的形成、探讨自然地理规律都具有重要意义。关于太阳总辐射的问题,有不少学者作过计算和研究。本文利用广东省1958—1975年的观测资料,就太阳总辐射的时空变化作初步的分析研究,以探讨其变化规律,以及总辐射与生产潜力的关系。     

论太阳总辐射的计算(Ⅱ)

我们在《论太阳总辐射的计算(Ⅰ)》中,对近代计算太阳总辐射的一般方法作了评述,并对其中较合理的方法曾经给出的某些数据资料加以补充.本文拟就我们所采用的公式中某些参数的处理问题作进一步的讨论.     

基于气象和空气质量观测数据的日太阳辐射估计

研究城市气象参数与城市近地面污染物对水平面太阳辐射强度的影响,并尝试建立水平面太阳辐射与气象、城市空气污染物观测数据的回归模型.1)收集了广州市2009~2012年水平面日太阳总辐射、地面气象数据、近地面空气污染物历史记录数据;2)根据太阳辐射传输理论和前人相关研究进行水平面太阳辐射的影响因素分析,并对收集到的数据进行处理;3)对水平面太阳总辐射、地面气象、近地面污染物浓度的观测数据进行相关性分析,分别建立了总体样本和分区间样本下的水平面太阳总辐射与气象、空气污染物观测数据的回归模型.结果表明,用单一回归模型解释各种影响因素对太阳辐射的削弱并不合理,而分区间样本下的分段回归模型反映了水平面太阳总辐射的随气象变化和颗粒物浓度变化的规律,预测结果也较为准确.     

河北涞源太阳辐射的时空分布差异及资源应用可行性分析

当前大部分学者通常只研究太阳辐射大范围区域,对具体地域的研究很少;为此,对河北涞源太阳辐射的时空分布差异及应用可行性进行分析。给出河北莱阳地理位置;太阳辐射数据来源为当地气象站53599。采用Dubayyah太阳辐射估算法对太阳总辐射进行计算,把地表太阳辐射划分成太阳直接辐射、太阳散射辐射和周围地形反射辐射,采用求和方式求出总太阳辐射。给出涞源典型月份太阳直接辐射、散射辐射、周围地形反射辐射和总辐射时空分布差异分析结果,分析了涞源太阳辐射每天不同时段的时间分布差异。对太阳能资源光热转换和光电转换应用可行性进行分析。结果表明:涞源7月太阳辐射值最高,1月太阳辐射值最小,太阳能最佳利用时间为夏季中午;资源应用可行性强。     

新疆石河子太阳总辐射特征及相关要素分析

统计了新疆石河子地区1959～2003年太阳总辐射的资料。首先把新疆石河子太阳总辐射资料统一单位,在此基础上用5a滑动平均的统计方法并用最小二乘法建立方程式,计算太阳辐射气候倾向率及日照气候倾向反映太阳辐射的45a变化趋势,用小波分析方法分析太阳总辐射的周期变化规律。结果表明,新疆石河子地区的年日照时数减少,年总辐射量呈显著减少趋势,有11年的周期变化,在1981年左右有突变。初步统计能见度低于10km次数在逐年增多,认为近年来大气混浊度和大气总悬浮粒子浓度的比例增加是引起新疆石河子地区太阳总辐射量下降的原因之一,说明太阳总辐射量的变化与城市发展密切相关。     

基于WRF-SOLRA数值模式的太阳总辐射预报性能分析

基于分布于内蒙古具有区域代表性的8个辐射站观测资料,分析不同区域、时间段和天气条件下WRF-SOLRA数值预报模式对太阳总辐射的预报性能,并对预报结果进行订正.结果表明:WRF-SOLRA数值模式的太阳总辐射预报与实况的趋势基本一致,且太阳总辐射的预报误差、趋势具有显著的时空分布特征.误差日分布由东至西呈现上午为正-中午为负-下午为正、全时段为负和上午为正-下午为负的特征;所有站午间误差大,预报偏移幅度小,而傍晚时段与之相反.同时,随着云量、气温和PM2.5、PM10浓度的增加,均方根误差均呈增大趋势,模式预报性能降低,而平均风速、平均气压和能见度增加,预报性能转好.通过检验分析,针对性的对太阳能总辐射数值预报进行了应用订正,订正后预报与观测的相位差由0～2h减为0～1h内、预报均方根误差由36.29～117.38W/m2减为36.19～91.00W/m~2,达到了服务光伏电场功率预测的目标.     

基于ASHRAE模型的客舱表面太阳辐射量分析

为解决飞机在航前、航后及经停阶段,桥载空调过度使用导致其寿命缩短并浪费能源问题,采用ASHRAE太阳辐射模型,并按照中国实际情况对太阳常数进行了修改,对影响飞机客舱能耗的太阳辐射进行分析.分析结果表明客舱右上、右下、左上、左下等四个曲面受到的太阳直射辐射、地面反射辐射、天空散射辐射随着太阳高度角和方向按一定规律进行变化,由于各曲面朝向不同,变化规律也不同.太阳总辐射量中太阳直射所占比例较大,右上曲面和左上曲面的太阳直射辐射分别在10时和14时达到峰值。掌握客舱能耗变化的规律,对于合理控制桥载空调的运行有指导意义,便于引入预测控制,避免桥载空调过度使用,延长其使用寿命,同时节约电能.     

估计南向坡面总辐射最佳倾角的表示式

提出了一个估计各月南向倾斜面太阳总辐射最佳倾角简单表示式，该式表明：太阳赤纬、水平面上太阳总辐射与直接辐射之比以及地面反射率为常数时，最佳倾角随纬度增加而增加而增大，且冬季增大较快；当纬度、太阳 纬和地面反射率不变时，最佳倾角随水平面上辐射经增大而减小，尤其在高纬冬季更加显著；夏季最佳倾角随辐射比的变化较小，这表明一地的辐射状况对该地的坡面最佳倾角有一定的影响，影响程度因季而异。     

《天文学》学习指导（二）

四、太阳1．太阳常数我们用太阳常数来表示太阳的总辐射能。其定义是：在地球大气层以外，距太阳一个天文单位远处，与太阳光线垂直的一平方厘米面积上每分钟所接受到的太阳总辐射能量。它等于1．95卡。2．太阳的光度（）由太阳常数容易求出。或落在地球表面上的太阳能量同总能量的比为：式中为地球的半径，a为日地距离。表示太阳的周日视差。从1984年起，国际上采用因此，落在地球表面上的太阳能量只有太阳总辐射能的22亿分之一。3太阳的有效温度Te根据太阳总辐射能的测量结果，利用物理学中黑体辐射定律，可算出光球的温度。观测证明，光…