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我国南方中东部地区地面太阳总辐射变化规律

郑有飞 关福来 蔡子颖 吴荣军 刘建军

郑有飞, 关福来, 蔡子颖, 等. 我国南方中东部地区地面太阳总辐射变化规律. 应用气象学报, 2011, 22(3): 312-320..
引用本文: 郑有飞, 关福来, 蔡子颖, 等. 我国南方中东部地区地面太阳总辐射变化规律. 应用气象学报, 2011, 22(3): 312-320.
Zheng Youfei, Guan Fulai, Cai Ziying, et al. Variation of surface solar radiation over the central and East of Southern China. J Appl Meteor Sci, 2011, 22(3): 312-320.
Citation: Zheng Youfei, Guan Fulai, Cai Ziying, et al. Variation of surface solar radiation over the central and East of Southern China. J Appl Meteor Sci, 2011, 22(3): 312-320.

我国南方中东部地区地面太阳总辐射变化规律

资助项目: 

国家重点基础研究发展规划项目 2006CB403705

详细信息
    通信作者:

    郑有飞, E-mail: zhengyf@nuist.edu.cn

Variation of Surface Solar Radiation over the Central and East of Southern China

  • 摘要: 为进一步探讨我国地面太阳辐射的变化规律及其原因,选择我国南方中东部地区,利用该区域1961—2007年33个站点的地面太阳总辐射资料,结合云量、大气水汽含量和能见度等观测资料,综合研究该区域地面太阳总辐射的变化规律及其原因。结果表明:1961—1989年,我国南方中东部地区地面太阳总辐射呈下降趋势,之后发生逆转,1995年后其变化趋于缓和,1961—2007年总体呈现变暗—变亮—变缓的趋势。究其原因,该区域云量平均值由峰入谷、云量下降速率由快变慢可能是产生此变化趋势的原因之一;其次,20世纪80年代到21世纪初,气溶胶光学厚度上升趋势减缓,气溶胶地面辐射强迫变化趋于缓和,某些区域甚至出现下降,也导致部分站点地面太阳总辐射由暗变亮。
  • 图  1  1961—2007年我国南方中东部地区18站地面太阳总辐射变化规律

    Fig. 1  Variation of annual-averaged surface solar radiation over the central and east of southern China during 1961—2007

    图  2  我国南方中东部地区18个台站云量距平的变化

    Fig. 2  Variation of annual-averaged cloud cover over the central and east of southern China during 1961—2007

    图  3  我国南方中东部地区气溶胶光学厚度的变化趋势

    Fig. 3  Variation of annual-averaged aerosol optical thickness over the central and east of southern China

    图  4  1980—2007年我国南方中东部地区 (乡村) 气溶胶地面辐射强迫模拟结果 (单位:W·m-2)

    Fig. 4  Distribution of aerosol radiative forcing on country surface over the central and east of southern China during 1980—2007 (unit: W·m-2)

    图  5  1980—2007年我国南方中东部地区 (城市) 气溶胶地面辐射强迫模拟结果 (单位:W·m-2)

    Fig. 5  Distribution of aerosol radiative forcing on city surface over the central and east of southern China during 1980—2007(unit: W·m-2)

    图  6  20世纪80年代到21世纪初我国南方中东部地区 (乡村) 气溶胶地面辐射强迫变化模拟结果 (单位:W·m-2)

    Fig. 6  Variation of aerosol radiative forcing on country surface over the central and east of southern China from 1980s to the beginning of the 21st Century (unit: W·m-2)

    图  7  20世纪80年代到21世纪初我国南方中东部地区 (城市) 气溶胶地面辐射强迫变化模拟结果 (单位:W·m-2)

    Fig. 7  Variation of aerosol radiative forcing on city surface over the central and east of southern China from 1980s to the beginning of the 21st Century (unit: W·m-2)

    图  8  20世纪80年代到21世纪初我国南方中东部地区水汽对地面太阳辐射削弱的模拟结果 (单位:W·m-2)

    Fig. 8  Variation of drop extinction over the central and east of southern China from 1980s to the beginning of the 21st Century (unit: W·m-2)

    表  1  1961—2007年我国南方中东部地区地面太阳总辐射的变化趋势

    Table  1  Decrease and ascend in surface solar radiation over the central and east of southern China during 1961—2007

    时段 日射站数量 上升站点
    数量
    通过0.05显著性
    检验上升站点数量
    下降
    站点数量
    通过0.05显著性
    检验下降站点数量
    1961—1989年 22 2 0 20 18
    1989—1995年 18 16 9 2 1
    1995—2007年 29 14 1 15 0
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    表  2  1961—2007年我国南方中东部地区地面太阳总辐射的变化线性倾向率

    Table  2  The long trend of annual-averaged surface solar radiation over the central and east of southern China during 1961—2007

    时段 线性倾向率/(W·m-2·a-1) R2
    1961—1989年 -1.078 0.7648**
    1989—1995年 3.270 0.7909*
    1995—2007年 0.058 0.0051
    注:**为通过0.01显著性检验,*为通过0.05显著性检验。
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    表  3  1989—2005年我国南方中东部地区部分站点云量、能见度、地面太阳总辐射变化趋势

    Table  3  The long trend of cloud cover, visibility, surface solar radiation over the central and east of southern China during 1989—2005

    站点 1989—1995年 1995—2005年
    云量
    /(10-2/10 a)
    能见度
    /(km/10 a)
    地面太阳总辐射
    /(W·m-2/10 a)
    云量
    /(10-2/10 a)
    能见度
    /(km/10 a)
    地面太阳总辐射
    /(W·m-2/10 a)
    济南 -1.49 0.32 29.05 0.58 2.02 -6.02
    郑州 -1.22 -0.85 27.66 0.11 -0.80 6.13
    宜昌 -1.02 61.92 0.26 12.38
    武汉 -0.23 -1.55 52.20 -0.14 -0.38 4.51
    长沙 -1.15 -2.74 42.01 -0.55 1.87 -21.99
    桂林 0.08 -2.76 73.26 -0.60 -0.04 14.81
    赣州 -0.32 -0.37 33.56 0.34 1.94 -9.84
    固始 -1.24 -2.53 39.70 0.22 1.09 3.13
    南京 -1.67 -0.63 8.68 0.29 -1.63 16.09
    合肥 -1.60 75.58 0.03 11.69
    上海 -0.62 17.48 -0.38 4.28
    杭州 -1.39 0.96 57.99 -0.65 -0.95 18.40
    南昌 -0.85 39.12 -0.61 2.31
    福州 -0.70 1.68 47.80 -0.35 -0.76 -0.58
    广州 -0.09 0.05 -22.92 -0.78 0.81 7.41
    汕头 -0.30 -0.07 39.00 -0.68 0.17 2.66
    南宁 0.00 -1.62 -76.50 -0.46 1.35 17.48
    海口 0.33 0.25 16.90 -0.11 -0.28 2.31
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  • [1] 李崇银.气候动力学引论.北京:气象出版社, 2000: 65-105.
    [2] 汪方, 丁一汇.全球气候模式对东亚地区地表短波辐射的模拟检验.应用气象学报, 2008, 19(6):749-759. doi:  10.11898/1001-7313.20080615
    [3] 李清泉, 王兰宁, 徐影.辐射参数化方案对气候模拟和回报的影响.应用气象学报, 2005, 16(增刊):12-21. http://kns.cnki.net/KCMS/detail/detail.aspx?dbcode=CJFQ&dbname=CJFD2005&filename=YYQX2005S1001&v=MDc5ODZHNEh0U3ZybzlGWllSOGVYMUx1eFlTN0RoMVQzcVRyV00xRnJDVVJMMmZZdWRxRmlIaFZyektQRFRhZHI=
    [4] Pinker R T, Zhang B, Dutton E G. Do satellites detect trends in surface solar radiation. Science, 2005, 308(6): 850-853. http://science.sciencemag.org/content/308/5723/850
    [5] Beate G L. Observed reductions of surface solar radiation at sites in the United States and world from 1961 to 1990. Geophys Res Lett, 2002, 29(10): 61-64. doi:  10.1029/2001GL014161
    [6] Stanhill G. Long-term trends in, and spatial variation of solar irradiances in Ireland. Int J Climatol, 1998, 18: 1015-1030. doi:  10.1002/(ISSN)1097-0088
    [7] Abakumova G M, Feigelson E M, Bussak V, et al. Evaluation of long term changes in radiation, cloudiness and surface temperature on the territory of the former Soviet Union. J Climate, 1996, 9: 1319-1327. doi:  10.1175/1520-0442(1996)009<1319:EOLTCI>2.0.CO;2
    [8] 陈志华. 1957—2000年中国地面太阳辐射状况的研究. 北京: 中国科学院大气物理研究所, 2005: 1-78.
    [9] Stanhill G. Global irradiance, air pollution and temperature changes in the Arctic. Phil Trans Roy Soc A, 1995, 352: 247-258. doi:  10.1098/rsta.1995.0068
    [10] Martin Wild, Hans Gilgen, Andreas Roesch, et al. From dimming to brightening: Decadal changes in solar radiation at earth's surface. Science, 2005, 308(5723) : 847-850. doi:  10.1126/science.1103215
    [11] Lohmann S, Schillings C, Mayer B, et al. Long-term variability of solar direct and global radiation derived from ISCCP data and comparison with reanalysis data. Solar Energy, 2006, 80(11): 1390-1401. doi:  10.1016/j.solener.2006.03.004
    [12] Power H C. Trends in solar radiation over Germany and an assessment of the role of aerosols and sunshine duration. Theor Appl Climatol, 2003, doi:  10.1007/s00704-003-0005-8.
    [13] Shi G Y, Hayasaka T, Ohmura A, et al. Data quality assessment and the long-term trend of ground solar radiation in China. Journal of Applied Meteorology and Climatology, 2008, 47: 1006-1016. doi:  10.1175/2007JAMC1493.1
    [14] 丁一汇, 孙颖.国际气候变化研究进展.气候变化研究进展, 2006, 2(4): 161-167. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-QHBH201303021.htm
    [15] 文小航, 尚可政, 王式功, 等.1961—2000年中国太阳辐射区域特征得初步研究.中国沙漠, 2008, 28(3): 554-561. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZGSS200803025.htm
    [16] 吴其重, 王自发, 崔应杰.我国近20年太阳辐射时空分布状况模式评估.应用气象学报, 2010, 21(3):343-351. doi:  10.11898/1001-7313.20100310
    [17] 杨羡敏, 曾燕, 邱新法, 等.1960-2000年黄河流域太阳总辐射气候变化规律研究.应用气象学报, 2005, 16(2):243-248. doi:  10.11898/1001-7313.20050230
    [18] 李晓文, 李维亮, 周秀骥.中国近30年太阳辐射状况研究.应用气象学报, 1998, 9(1):24-31. http://qikan.camscma.cn/jams/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=19980104&flag=1
    [19] 中国气象局.气象辐射观测方法.北京:气象出版社, 1997:1-9.
    [20] 邱金桓, 林耀荣.关于中国大气气溶胶光学厚度的一个参数化模式.气象学报, 2001, 59(3): 368-372. doi:  10.11676/qxxb2001.039
    [21] 杨琨, 孙照渤, 倪东鸿. 1999—2003年我国气溶胶光学厚度的变化特征.南京气象学院学报, 2008, 31 (1): 92-96. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-NJQX200801012.htm
    [22] Ricchiazzi P. SBDART: A research and teaching software tool for plane parallel radiative transfer in the earth's atmosphere. Bull Amer Meteor Soc, 1998, 79: 210122114. doi:  10.1175/1520-0477(1998)079<2101:SARATS>2.0.CO;2
    [23] 王炳忠, 刘庚山.我国大陆大气水汽含量的计算.地理学报, 1993, 48(3): 244-253. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DLXB199303005.htm
    [24] 翁笃鸣.中国辐射气候.北京:气象出版社, 1997: 41-43.
    [25] IPCC. Climate Change 2007: The Physical Science Basis//Contribution of Working Group Ⅰ to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge: Cambridge University Press, 2007.
    [26] Martin Wild.Global dimming and brightening: A review. J Geophys Res, 2009, 114, D00D16, doi: 10.1029/2008JD011470.
    [27] Stanhill G, Moreshet S. Global radiation climate changes: The world network. Clim Change, 1992, 21: 57-75, doi: 10.1007/BF00143253.
    [28] 罗云峰, 吕达仁, 李维亮, 等.近30年来中国地区大气气溶胶光学厚度的变化特征.科学通报, 2000, 45(5): 549-554. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-KXTB200005019.htm
    [29] Liang F, Xia X A. Long-term trends in solar radiation and the associated climatic factors over China for 1961—2000. Annales Geophysicae, 2005, 23: 2425-2432. doi:  10.5194/angeo-23-2425-2005
    [30] Liepert B G, Kukla G J. Declines in global solar radiation with increased horizontal visibility in Germany between 1964 and 1990. J Clim, 1997, 10, 2391-2401, doi: 10.1175/1520-0442.
    [31] Liley B. New Zealand dimming and brightening. J Geophys Res, 2009, 114, D00D10, doi:  10.1029/2008JD011401.
    [32] Streets D G, Wu Y, Chin M. Two-decadal aerosol trends as a likely explanation of the global dimming/brightening transition. Geophys Res Lett, 2006, 33, L15806, doi: 10.1029/2006GL026471.
    [33] Hatzianastassiou N. Global distribution of Earth's surface shortwave radiation budget. Atmos Chem Phys, 2005, 5: 2847-2867. doi:  10.5194/acp-5-2847-2005
    [34] Ohmura A. Observed decadal variations in surface solar radiation and their causes. J Geophys Res, 2009, 114, D00D05, doi: 10.1029/2008JD011290.
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出版历程
  • 收稿日期:  2010-03-13
  • 修回日期:  2011-02-28
  • 刊出日期:  2011-06-30

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