干旱地区地表辐射的计算——个例研究

我们利用在中国西部黑河流域所进行的陆气相互作用实验的预试验期间地面和卫星观测资料,研究了在干旱地区地表辐射收支演算中所遇到的困难。通过理论辐射传输计算和用卫星资料对云的反演可以得到地表辐射。计算结果与地表测量的太阳辐射和红外辐射比较表明在有些情况下会发生较大的误差。误差主要是由于缺乏气溶胶资料、云反演时的不确定性以及地面观测与卫星测量之间的时间差异所引起。在无云情况下,模式计算的太阳辐射通量系统大于测量值,当地面温度大于50℃和由于不稳定边界层造成尘埃含量大时计算误差特别大,误差的原因是计算中没有考虑气溶胶。我们发现在下午当气溶胶单次散射反射率取为0.5,光学厚度近似地取为0.2时计算误差可以减小,计算的地面太阳辐射通量和实测值比较一致,然而在大气中太阳辐射如此强的吸收原因仍不清楚。对地面测量和卫星测量资料都可以用的个例研究结果表明,地表净太阳辐射通量和红外向下辐射通量的平均误差分别为4.3和-4.7W/m^2,相应的均方根误差分别为17.4和22.1 W/m^2。较大的误差出现在云量较少时,这可能是反演中误把气溶胶当成了云所造成的。研究结果强调了气溶胶在地表辐射计算中的重要性。同时,由于该地区地表温度的日变化非常大,而地面红外辐射的计算。