逐日太阳辐射的模拟计算

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中国农业气象 ( h e J r l g m t￣o ) Ci s o n r eo l y n e u adA o e g

2O, ()1. 6 O52 3:6—1 6 5 9

逐日太阳辐射的模拟计算童成立l,张文菊，一汤阳， 王洪庆(. 1中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态重点实验室。长沙 40 2; .中农业大学 11 2华 5资源环境学院； .国佛罗里达农工大学环境科学研究所 ) 3美

摘要：在分析国内外太阳辐射估算方法的基础上，建立了一种简单实用、易操作的模拟逐日太阳辐射的方法，仅需要输入站点的日照时数和地理信息。对我国不同区域 9个代表站点的模拟结果与实际观测结果进行比较与统计检验，结果表明：模拟值与实测值之间相关显著 (相关系数为 08一 . )模拟得到的晴空辐射值与多年实 . 09, l 3际观测最大值基本一致。该模拟方法的平均误差为 1.%。 65平均偏差、均绝对偏差和均方根偏差分别为平 07、.和 26M -.~。但此方法对于特定环境区域的模拟参数还需调整。 . 20 7 9 . Jm 2d 5

关键词：日逐太阳辐射；晴空辐射；照时数；日模拟

太阳辐射是地球表层上的物理、生物和化学过程式[】 1: 1的主要能量来源，也是生态系统过程模型、水文模拟模型和生物物理模型研究中的必要参数【 4—般作物 1】 -。生馋溪拟模型中需要逐日的温度、雨、阳辐射数降太据【 7但只 5】 . -,有少数站点进行了太阳辐射的逐日监测。 随着天气、气侯及作物生长模拟研究的逐步深入，太阳辐射资料的缺乏已成为其它气象资料充分利用的—个H=(/c- k E -cs c s Ws r 8 ) D 1丁 G D(oO ∞ -i+(J10 ) n s O ) i n () 1

式中：蛐 G为太阳常数，值一般为 1 6 m其 7 3 W

(相当于 1 . 8 -,.) 1 1Ⅷ m 2d1; 80为地球轨道偏心率校正因子；为纬度；为太阳赤纬；为时角( 8 W-角度)。,

= 1 0 0 1+ 0. 3 2 1 o f+ 0 0 1 8 i P+ .0 1 0 4 2 cs .0 2 s n 0 0 0 1 c吕 l+0. 0 0 7 i2 . 0 7 9 02 r 0 0 7 s P n

限制因素。我国现有各种气象观测台站 2 0 8 5多个， 0 而进行太阳辐射的台站约有 1

个，懒0 1两者比率约为 0 2:但还高于全球的比率(: E。若用邻近站点的 51。如 14 )]辐射观测值代替，峪授到云量和其它贝天气耍紊的影响，较短的时间间隔(如逐日)的误差往往很大[, B因此 l需要利用已有的常规气象监测数据来模拟计算太阳辐9l。一

8= ( 8/ 10￣)-( .098— 03 9 1cs+ 006 1 .99 2of0 0 ( 7iF一0 0 S= o .7 E5 s n .0 7 0 5 8+0.0 5口 n r一 0 00 2 1

00∞ . 0

r .+00 0

6) r

式中：年角 r= n )35单位为弧度，为 (一1/6, n年中的日序数。W。 0 ( a O t =cs一tn r) a

目前。太阳辐射模拟计算方法主要有三类：卫星通过组件技术实现与

遥感佶算、统计模拟、经典方法模拟[。何洪林等基于 3 l。

日出和日没间的时间间隔为日长 (L,设在 S)假日出和日没时间太阳高度角为 0有：,S=(/5 L 2 1)W。12 .

,

建立了太阳潜在总辐射计

算模型 l在缺少光辐射观测资料研究中， l。—些统计模

拟和经蜒方 j利用日照时数、云量、温度、降雨等变在理想条件下 (即晴空状态 )大气上空太阳辐，量讨 ; l蜘，i日} 侄大多数睁 p拟计算是禾用射射通过大气层到达地面， I J有部分被大气吸收，接辐直与日煦时数的经典方法模式来进行的[l本文将以我射的透明度系数在 04 08间，射辐射透明度 1。 l .— .之散国各地区的9个典型站点的地理位置(包括经纬宦和海系数在 0 1 007间…。Pds等在计算阿根 .3 .之 1 o t 5 3 ea拔高度)输^日作为、照时数数据，建立—种简单、实用的廷的总辐射时，晴空状态下计算得到大气的透明度逐日瞒酗太研算方法，为怍魁镡数。参 系数为 07 08, . .平均为 071。根据已有的研 3 3 . 3 7]究。通常情况下总辐射在大气中的透明度系数为 08 .

1模拟计算方法11大气匕 .空太阳辐射大气上空太阳辐射 ( .)算公Ⅷ m d1计

左右，特定的环境条件其透明系数有所差异。这里，对总辐射在大气中的透明度系数取 08 .。即：

收稿日； 0— 7 2期 2 4 0—7 0基金项

目：中国科学院知识创新工程项目( T X一Ⅳ一 2,Z X— W一 1 1;自然科学重点项目( 2 Q K C 3 s 4 KE I S 0— 4国家 _ 6 ) 4 3 ) 05作者简介：童成￣ (94, 1一)湖南汉寿人， 6副研究员 .主要从事生态系统模拟模型研究。

(- -

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16 6H=0 8 o L .×H

中国农业气象() 2

第 2卷 6

027,为 05 3 . 0b . 5[ 1 4。也有相关的研究采用这种方法模拟计算， Iu e如 _ c等报道法国地中海区域的 a b oh和 值分别为 0 0和 05;A .6 2 . 6 F O建议 a b 4和的值采用 02和 0 0也有利用 C M模型模拟西班牙的太阳 . 5 .; 5 Gs辐射，结果得到 a b分别为 023 052] 和值 .和 .[。本 5 02文引用左大康等根据我国不同类型地区实测总辐射和日照百分率的月平均值和晴天状态下的月总辐射资料计算得到 a 028b 0 5T]为 .,为 .2。 4 7 M

式中： L H为晴天状态下的地面总辐射。 13太 .逐日太阳辐射利用 A gm -r ct方程_J ntm Pe o st 1计算： 1H=H×(+b/ L L a×S S) () 3

式中：日实测总辐射， L H为 H为晴天状态下的日 总辐射，和 s别为日照时数和日长，和 b经 s a为验参数，—般根据太阳辐射实测值回归模拟得到。对于逐日阳辐射的模拟计算，LO X太 AIl没有考虑大气 I￣ l

14研究站点与结果检验方法 .选取 9个气象站进行计算分析比较，象站分气

透明度系数，而是认为方程() 3的经验常数 a b和之和为 07左右， . …… 此处隐藏：7700字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……