發(fā)布時間：2020-11-21 12:25

　　 太陽總輻射是許多領域進行科學研究的關鍵因素,由于缺乏輻射資料,需要探尋一種利用常規(guī)資料計算太陽輻射的方法,然而由于空氣質(zhì)量的影響經(jīng)常被忽略,往往使得太陽總輻射計算結(jié)果誤差較大。本文通過對全國62個站點1983-2012年到達地面的太陽日總輻射實測值的分析,研究了近30年來我國地面太陽日總輻射時空分布特征以及長期變化趨勢。通過對2001～2012年全國23個站點氣溫、日照時數(shù)以及空氣污染指數(shù)等實測資料的統(tǒng)計分析,在考慮太陽日總輻射與空氣污染指數(shù)相關性的基礎上,利用非線性回歸法建立了以天文日照百分率、氣溫日較差與空氣污染指數(shù)為主導因子的太陽日總輻射模型,這里簡稱為DSRM-Y (Daily Solar Radiation Model-Y),檢驗其效果并與已有DSRM-C模型(Daily Solar Radiation Model-C)進行效果比對,利用DSRM-Y模型,觀察日總輻射隨空氣污染指數(shù)的變化情況。得出以下主要結(jié)論：(1)我國太陽日總輻射主要分布特征是西北高、東南低,內(nèi)陸地區(qū)高于沿海地區(qū),高原地區(qū)高于平原地區(qū),干燥地區(qū)高于濕潤地區(qū)。無論是全年還是四季輻射,青藏高原都以一個穩(wěn)定高值區(qū)存在,川黔渝山地常年維持一穩(wěn)定低值區(qū)。(2)30年間,我國太陽日總輻射總體呈上升趨勢,春季上升趨勢最為明顯,其次是夏季、秋季和冬季。全年1993-2002年代與1983-1992年代相比大部分站點輻射上升,且集中分布在青海與西藏南部,而2003-2012年代與1992-2002年代相比,上升、下降站點呈1：1分布,且輻射變化格局不集中,從四季來看,日總輻射上升最明顯區(qū)域集中在獅泉河與那曲兩站。75%站點全年與四季總輻射氣候傾向率為正值,太陽日總輻射上升。(3)23站點日總輻射與API均呈負相關。全年與四季日總輻射模型參數(shù)a、b、c變化平緩,參數(shù)d變化顯著。對比全年與四季模型,應該根據(jù)不同季節(jié)各地區(qū)輻射模型效果的優(yōu)劣來選擇適合的模型,從而提升模型的計算精度。(4)從模擬與預報檢驗共同結(jié)果來看,無論是全年還是四季模型,其MBE值與RMSE值都顯示了DSRM-Y模型較高的擬合效果。模擬與預報散點圖也可以看出,在實測值與估測值組成的坐標系中,坐標點基本沿y=x線兩側(cè)分布,模型擬合效果同樣較好。(5)23個站點全年DSRM-Y模型的RMSE值均小于DSRM-C模型,四季DSRM-Y模型的RMSE值小于DSRM-C模型的站點占總量的91%,所以無論是全年還是四季,本文輻射模型效果高于DSRM-C模型。當空氣污染指數(shù)上升后,西寧、上海、昆明的太陽日總輻射值均呈現(xiàn)減少趨勢,一定程度上說明了空氣污染的加劇導致了太陽日總輻射的減少。
【學位單位】：南京信息工程大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2015
【中圖分類】：P422.1
【部分圖文】：

本文的研究資料分為兩部分，一是全國６２個站點（圖２．１?（ａ））?１９８３？２０１２年研究太陽曰??總福射時空分布Ｗ及長期趨巧變化所涉及的逐日太陽日總福射實測資料（單位：ＭＪ，ｎＴ２，ｃｒｉ）；??二是全國２３個站點（圖２．１化））常規(guī)氣象站２００１￣２０１２年逐日最高氣溫（單位：‘〇、最??低氣溫（單位：°０、日照時數(shù)化）資料，福射觀測站同期逐日太陽總福射（單位：？江Ｉ）??觀測數(shù)據(jù)ｌｉｔ及同時段逐日空氣污染指數(shù)數(shù)據(jù)。研究涉及的氣象資料（包括常規(guī)氣象資抖與??太陽日總福射資料）和空氣污染指數(shù)資料分別來源于國家氣象信息中必和中華人民共和國??環(huán)保部數(shù)據(jù)中也。對數(shù)據(jù)進行必耍的內(nèi)插巧正，＾心保證其有效性。??在此指化下文各物理嘗代表符號：ｇ表示到込地面的太陽日總福射、０）表示到達大氣??上界的夭文福射日總量、〇表示氣溫日較差、表示夭文日照百分率、／＞表示空氣巧染指??數(shù)、表示樣本量。??Ｉ?Ｉ?Ｎ?八?ｄ?．?１！?／?Ｉ?＇Ｊ?＾?．１１??１０．?Ｎ－？？？之?！?，?，１?們＇？／?！?，?．１??／?－ｆ?／????Ｌ與午一——一??Ｉ?１－’巧．／?／?ｉ?巧１??０?３Ｑ０?６００?１．２００?Ｋｎａ?＊?１?０?３００６００?１．２００?ｋｍ?＊?５??〇？?Ｉ．．?／?：?＾?

圖５．９?（ｂ）顯示的是全年模巧預報檢驗均方根誤差化１你￡地理分布。化Ｉ您￡均值為２．％??ＭＪ．ｍ－２．ｄ－ｉ，總體米說預報效果較好。大部分站點處于１．００￣２．００?巧２．００？３．００??范圍內(nèi)，分別占３５％和４８％，預報效果好。在３．００￣４．００?之間的站點有??烏魯木齊、貴陽、濟南，化Ｉ傷怎值分別為?３．１７ＭＪ－ｍ－２．ｄ‘ｉ、３．７１ＭＪ．ｍＡｃｆｉ、３．００ＭＪｉｍ’２，ｄ－ｉ，??預報效果一般。哈爾濱是唯一化做￡值超過４．００?的站點，達到５．０６?ＭＪ’ｍ－ｄ－ｉ，??預報效果最差。??

本文的研究資料分為兩部分，一是全國６２個站點（圖２．１?（ａ））?１９８３？２０１２年研究太陽曰??總福射時空分布Ｗ及長期趨巧變化所涉及的逐日太陽日總福射實測資料（單位：ＭＪ，ｎＴ２，ｃｒｉ）；??二是全國２３個站點（圖２．１化））常規(guī)氣象站２００１￣２０１２年逐日最高氣溫（單位：‘〇、最??低氣溫（單位：°０、日照時數(shù)化）資料，福射觀測站同期逐日太陽總福射（單位：？江Ｉ）??觀測數(shù)據(jù)ｌｉｔ及同時段逐日空氣污染指數(shù)數(shù)據(jù)。研究涉及的氣象資料（包括常規(guī)氣象資抖與??太陽日總福射資料）和空氣污染指數(shù)資料分別來源于國家氣象信息中必和中華人民共和國??環(huán)保部數(shù)據(jù)中也。對數(shù)據(jù)進行必耍的內(nèi)插巧正，＾心保證其有效性。??在此指化下文各物理嘗代表符號：ｇ表示到込地面的太陽日總福射、０）表示到達大氣??上界的夭文福射日總量、〇表示氣溫日較差、表示夭文日照百分率、／＞表示空氣巧染指??數(shù)、表示樣本量。??Ｉ?Ｉ?Ｎ?八?ｄ?．?１！?／?Ｉ?＇Ｊ?＾?．１１??１０．?Ｎ－？？？之?！?，?，１?們＇？／?！?，?．１??／?－ｆ?／????Ｌ與午一——一??Ｉ?１－’巧．／?／?ｉ?巧１??０?３Ｑ０?６００?１．２００?Ｋｎａ?＊?１?０?３００６００?１．２００?ｋｍ?＊?５??〇？?Ｉ．．?／?：?＾?
【參考文獻】

相關期刊論文 前8條

1 馬琪;杜繼穩(wěn);延軍平;白晶;;1961—2009年大同市太陽輻射變化特征及其與氣象要素的關系[J];氣象與環(huán)境學報;2012年02期

2 杜春麗;沈新勇;陳渭民;施帥紅;;43a來我國城市氣候和太陽輻射的變化特征[J];南京氣象學院學報;2008年02期

3 王雅婕;黃耀;張穩(wěn);;1961～2003年中國大陸地表太陽總輻射變化趨勢[J];氣候與環(huán)境研究;2009年04期

4 左大康,王懿賢,陳建綏;中國地區(qū)太陽總輻射的空間分布特征[J];氣象學報;1963年01期

5 張運林,秦伯強,陳偉民,胡維平;太湖無錫地區(qū)太陽總輻射的氣候?qū)W計算及特征分析[J];應用氣象學報;2003年03期

6 許吟隆,Richard Jones;利用ECMWF再分析數(shù)據(jù)驗證PRECIS對中國區(qū)域氣候的模擬能力[J];中國農(nóng)業(yè)氣象;2004年01期

7 童成立,張文菊,湯陽,王洪慶;逐日太陽輻射的模擬計算[J];中國農(nóng)業(yè)氣象;2005年03期

8 申彥波;張順謙;郭鵬;王香云;;四川省太陽能資源氣候?qū)W計算[J];應用氣象學報;2014年04期

本文編號：2892995