基于GEWEX-SRB资料的新疆地区太阳辐射时空分布特征

利用GEWEX-SRB数据对新疆地区1984~2007年的辐照度进行分析,得到新疆地区近24 a的太阳辐射时空变化趋势。研究表明,该地区辐照度在空间上从东南部向西北部逐渐减小,从春季到冬季,辐照度逐步由经向分布向纬向分布转变。季节平均值夏季最大,春秋次之,冬季最小。年变化呈单峰趋势,接近正态分布,最大值出现在6月份。日变化表现为14时最大,17时、11时、20时、8时依次减小。24 a整体呈现增大趋势,但增大缓慢,夏季变化呈减小趋势,其余各季节均呈增大趋势。

基于地面观测与GEWEX-SRB卫星反演新疆维吾尔自治区地面太阳辐射研究

利用世界气候研究计划/全球能量与水循环试验(National Aeronautics and Space Administration/World Climate Research Program,NASA/WCRP)发布的长期地表辐射收支(Global Energy and Water Exchanges-Surface Radiation Budget,GEWEX-SRB)数据产品和中国气象局资料室的地面辐射数据产品,分别获得1984—2007年新疆维吾尔自治区地表全天空向下太阳短波辐射辐照度和地表全天空向下日总辐射曝辐量,对比分析两种数据从而确定卫星数据的精度;在此基础上,进一步分析新疆维吾尔自治区地面太阳辐射的时空分布特征。结果表明:基于GEWEX-SRB卫星观测资料反演的新疆维吾尔自治区太阳辐射明显比地面观测太阳辐射偏高约10%—30%,但两种数据反映的新疆维吾尔自治区太阳辐射的时空分布特征一致。在空间分布上,新疆维吾尔自治区太阳辐射呈明显的经向和纬向分布即太阳辐射由西北向东南方向逐渐递减;在时间分布上,太阳辐射从夏季、春季、秋季至冬季依次减小,从春季到冬季太阳辐射逐步由经向分布向纬向分布转变,夏季太阳辐射变化幅度最大,春季太阳辐射多年变化倾斜率增加最多,冬季太阳辐射多年变化倾斜率增加最少;太阳辐射月变化呈正态分布。

3种不同遥感辐射产品的精度比较

遥感辐射产品的验证研究主要集中在单一产品在青藏高原地区和实测数据的比较分析上,缺乏产品之间的相互比较从而无法得知产品的适用性,因此针对整个中国地区对这些产品的适用性进行系统性的比较研究。选取了数据序列较完整的GEWEX-SRB(Global Energy and Water Cycle Experiment-Surface Radiation Budget)、CERES-EBAF(Clouds and Earth’s Radiant Energy Systems-Energy Balanced and Filled)和GLASS-DSR(Global LAnd Surface Satellite-Downward Shortwave Radiation)3种辐射产品,以相关系数、平均偏差、均方根误差为评价指标在整个中国区域范围内进行精度评价,并且对其精度的时空分布特征进行了研究。研究表明,2000~2007年GEWEX-SRB与CERES-EBAF相比两者具有相似的偏差趋势,低估和高估最严重站点同为峨眉山站和太原站,总体上CERES-EBAF的精度更高。2008~2010年间GLASS-DSR与CERES-EBAF进行对比结果表明CERESEBAF精度要高。总体来说,这3种辐射产品的精度都较高,低估的站点大多地处高海拔地区,其中CERES-EBAF产品时间序列长且精度相对较高,尤其是在中东部及大部分沿海地区精度较高。