中国地－气系统短波吸收辐射分布特征

根据ＥＲＢＥ和ＩＳＣＣＰ资料讨论了公气系统短波吸收辐射及其年较差在全国的分布，分析了其与总云量、行星和地表反射卒以及地面吸收辐射的相互关系。发现在冬季地－气系统短波吸收辐射分布主要呈南高北低型，夏季分布形势为一不对称的大鞍形场，大致与行星反射率分布反向对应。公气短波吸收辐射与总云量呈负相关，高相关区在我国东部。各站地－气短波吸收辐射与地面吸收辐射的相关系数普遍高达０．９００以上。此一特，或为从气候上利用地－气吸收辐射反演地面吸收辐射提供初步可能。

中国地区云对地气系统太阳短波吸收辐射强迫的气候研究

本文利用地球辐射平衡试验 ( ERBE)和国际卫星云气候计划( ISCCP)提供的总云量、行星反射率资料 ,计算并分析了我国年、月平均云对地气系统太阳短波吸收辐射的强迫及其敏感性系数 ,揭示了它们之间的关系 ,最后绘制了地气系统短波辐射云强迫的全国分布图。结果表明 :我国地气系统短波辐射云强迫及其敏感性系数都与总云量有较好的非线性相关 ,呈幂指数形式 ,且季节变化明显。短波辐射云强迫的地理分布与总云量配合较好。

青藏高原云对地气系统短波吸收辐射强迫的气候研究

利用地球辐射平衡试验 ( ERBE)和国际卫星云气候计划 ( ISCCP)提供的总云量、行星反射率资料 ,计算并分析了青藏高原地气系统年、月平均云对太阳短波吸收辐射的强迫 ,揭示了其与总云量的关系。结果表明 :高原的短波辐射云强迫与总云量有较好的非线性相关 ,呈幂指数形式 ,且季节变化明显 ;短波辐射云强迫的地理分布与高原云的分布配合较好 ,高原主体和北部是短波辐射云强迫的低值区 ,高原东南部和西部边缘迎风部位为强迫的高值区。

利用ERBE和ISCCP资料反演青藏高原地表短波吸收辐射场

利用ＥＲＢＥ和ＩＳＣＣＰ卫星辐射及总云量资料，结合青藏高原地面日射资料，讨论并提出了该地区地表短波吸收辐射的气候反演方法，该法的拟合精度较高，平均误差为９．８Ｗ·ｍ－２，据此计算出７５°Ｅ～９５°Ｅ及２５°Ｎ～４０°Ｎ间２．５°×２．５°经纬网格点和高原６３个站点的各月平均地面吸收辐射通量密度，绘制出其在高原的分布图，揭示其基本特征。

中国大气短波吸收辐射的气候研究

根据 ERBE 和ISCCP 资料,以及实测和计算的地表吸收辐射资料,计算并讨论了我国大气短波吸收辐射的时空分布特征;分析了其与各影响因子的关系。结果表明,大气短波吸收辐射随纬度和拔海高度变化明显,其与天文辐射、水汽压的相关也很显著,总云量对它的影响仅在东部地区有所反映。最后还计算了大气对太阳辐射的吸收率,初步表明其值在我国东部地区可达0.30,最大可超过0.35,远大于以往文献的平均估计。

黑白物体吸收辐射热实验设计

“用同样厚的白纸和黑纸各做一个手套,分别戴在左、右手上,站在向阳的地方,让阳光照在手套上,过一会儿,两手的感觉有什么不同。”对教材中的这个实验我觉得一是大张黑白纸难找,二是手套难做,于是我改革了这个实验。方法是:①课前选择两只相同的温度计。

2015-2020年植被吸收光合有效辐射的时空特征及影响因素分析

植被吸收光合有效辐射(Absorbed Photosynthetically Active Radiation,APAR)是植被进行光合作用中实际吸收的太阳辐射量,是植被净第一性生产力的重要指标,也是生态系统的功能模型、作物生长模型、净初级生产力模型、气候模型等的重要参数。因此高空间分辨率和精确性的植被吸收光合有效辐射对于高精度的区域生产力及光能利用率的研究具有重要意义。对CASA(Carnegie-Ames-Stanford Approach)模型进行了改进,利用30m×30m的数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)数据直接计算太阳辐射,从而将其作为CASA模型的输入参数。结合多源遥感数据、气象数据,研究2015-2020年江汉平原APAR的时空分布及其影响因素。顾及江汉平原的土地利用分布特点,着重分析了江汉平原农田APAR的时空特性,研究结果较好的反映了江汉平原APAR分布。实验结果表明:(1)2015-2020年APAR年总值在3.42×10^(13)MJ-3.73×10^(13)MJ之间,总体空间分布与植被类型的分布情况相符;(2)农田月均APAR值在4月、7月高于其他月份,表现出“双峰”的特征;(3)在空间分布上,水田APAR表现出明显的纬度地带性,而旱地APAR正好相反,这可能源于种植结构重心转移;(4)通过借助地理探测器,着重考虑与植被生长相关的12个因子(包括≧10℃积温、年总日照时数、年均气温、年总降雨量、农田种植结构、年散射辐射、农田施肥、土壤类型、土壤质地(砂土、粉砂土、黏土))进行分析,结果表明这12个因素对APAR空间变异性都具有很明显的影响。对CASA的改进方法可以适用于大范围高空间精度的计算。

吸收辐射复合金刚石膜的制备及光学研究

采用微波等离子体化学气相沉积(MW-PCVD)和直流热阴极辉光放电等离子体化学气相沉积(DC-PCVD)两种方法相结合,制备出一种吸收辐射的复合金刚石膜,它对宽光谱范围的光辐射具有99%—99.2%的吸收率,同时具有较低的反射率和透过率.随着黑色吸收辐射金刚石层厚度的增加,复合金刚石膜的热导率将小幅度降低,但黑色金刚石膜层厚度小于15μm时,复合金刚石膜的热导率都在16W.cm-1.K-1以上,这满足吸收辐射复合金刚石膜的高导热需求.用热阴极DC-PCVD方法制备的黑色吸收辐射金刚石膜层在1500—1600cm-1范围和1350cm-1处出现了对应于非金刚石碳相的宽带拉曼峰.随着甲烷浓度的增加,金刚石膜中会出现更多的非金刚石碳相成分,即石墨等非金刚石碳相在金刚石膜中富集,复合金刚石膜的透光性也越来越差.黑色吸收辐射金刚石层直接沉积在高纯金刚石片上,具有较高热导率和吸收率,并且该复合膜背面具有绝缘性.

建筑围护结构太阳辐射吸收系数对节能效果的影响研究

研究基于EnergyPlus软件平台,通过对某公共建筑的节能模拟研究,探讨了建筑围护结构的太阳辐射吸收系数对建筑节能效果的影响及优化方案。研究发现,太阳辐射吸收系数的增大可以有效减少建筑的采暖能耗,但会增加空调能耗;在考虑节能效果时,需要综合考虑太阳辐射吸收系数对采暖和空调能耗的影响;降低室内设计温度和外墙蓄热系数也对建筑能耗节能效果具有显著影响。综合研究成果可知,通过调节建筑围护结构的太阳辐射吸收系数、室内设计温度和外墙蓄热系数,可以有效提高建筑的节能效果。

玉米和大豆光合有效辐射吸收比例与植被指数和叶面积指数的关系

基于东北典型黑土区的玉米和大豆的实测光谱反射率、光合有效辐射及叶面积数据,选取常用的9种植被指数,并根据光谱曲线特征和植被指数结构建立了两种新的植被指数,对其估算玉米和大豆冠层FPAR效果进行了对比分析。结果表明,各植被指数与冠层光合有效辐射吸收比例(FPAR)的关系因植被类型而异。以近、短波红外波段较以可见光、近红外波段计算植被指数的估算效果好。NDVI、RVI在可见光、近红外波段计算的植被指数中估算FPAR效果较好,玉米估算模型R2分别为0.81和0.82,大豆估算模型R2均为0.81;NDSI、RSI在近、短波红外波段计算的植被指数中较好,玉米估算模型R2均为0.86,大豆估算模型R2均为0.84,优于NDVI和RVI。试验表明,利用近、短波红外波段估算FPAR是可行的;冠层含水量较土壤背景对FPAR影响更大;玉米和大豆冠层FPAR与叶面积指数(LAI)呈较好的对数关系,估算模型R2分别为0.75和0.70;但用植被指数估算FPAR效果要优于用叶面积指数。

基于高光谱遥感的水稻冠层吸收光合有效辐射的估算研究

利用高光谱遥感数据,对光谱反射率、一阶微分光谱及二阶微分光谱与吸收光合有效辐射(APAR)进行相关分析,并利用反射率、微分光谱、植被指数法研究了水稻冠层APAR的估算效果。结果表明,高光谱反射率、一阶微分光谱及二阶微分光谱的最优波段与APAR的相关性均极显著,一阶微分光谱能够更好的估算APAR,它与APAR在769nm处的拟合决定系数为0.5218;5种植被指数所选的最优波段组合拟合方程的决定系数在0.67以上,其中以复归一化差值植被指数(758,781)估算效果最好,决定系数达0.7585。

数字图像估测棉花光合有效辐射吸收比例

研究利用数字图像技术估测棉花光合有效辐射吸收比例的方法,以期为棉花生长状况的动态监测提供依据。2013-2014年设置不同株行距配置试验,在棉花关键生育时期通过数码相机、线性光量子传感器分别测定棉花覆盖度和光合有效辐射吸收比例。结果表明,不同配置方式下,fCover和fAPAR的季节变化规律基本一致,生育后期由于非绿色器官的增多致使低估fCover;fCover与fIPAR和fAPAR呈线性的极显著正相关,与LAI和干物质呈指数的极显著正相关;综合分析2a数据,建立图像覆盖度估测fAPAR的模型(R2=0.895,SE=0.076);根据独立试验数据对估测模型进行检验的结果显示,模型的决定系数(R2=0.964)较高且预测误差(RMSE=0.058)较小。因此,图像覆盖度是一种简便、快捷、有效地估测棉花光合有效辐射吸收比例的方法。

吸收光合有效辐射的时序变化特征及与作物产量的响应关系

利用气象卫星资料 ,反演出大面积、从每日到每旬、每月不同时间分辩率的吸收光合有效辐射资料 ,在此基础上 ,以河南省高、中、低产县的冬小麦为例 ,深入探讨了冬小麦各个生育期内A PAR的波动规律 ,结果表明 ,APAR的时序变化与冬小麦生育节律有着很好的响应关系 ,并最终影响冬小麦产量的形成。图 3,参 12。

基于不同植被指数的棉花光合有效辐射吸收分量估算研究

通过开展小区棉花密度和水分对比试验,分析不同密度和水分处理的棉花整个生育期光合有效辐射吸收分量(FPAR)与光谱反射率的相关关系,建立棉花FPAR光谱估算模型。结果表明,棉花FPAR与选取的所有植被指数均呈极显著相关,其中绿度植被指数(GREENNDVI)和反射率比值(GMI)与FPAR的相关性最好,相关系数(r)分别为0.794和0.765。分别用GREENNDVI和GMI建立棉花FPAR的估算模型,其决定系数(r2)分别为0.657和0.633,均方根误差(RMSE)分别为0.089和0.093。研究表明,利用光谱特征参数可以有效地估算棉花整个生育期的FPAR。

植被光合有效辐射吸收分量及最大光能利用率算法的改进

植被冠层对入射光有效辐射的吸收系数(FPAR)和最大光能利用率是NPP模拟的重要参数。利用光量子仪实测了典型草原植被类型关键生育期光合有效辐射值,根据NDVI与FPAR之间的良好相关性,建立了2个FAPR估算模型。结果表明,实测的FPAR值与模型估算的FPAR之间的相关性均达到极显著水平,2个模型的估测值之间没有显著性差异。因此,本研究中采取求均值后计算了我国草原的FPAR,并与NASA-FPAR产品进行了嵌套和互补,形成全国完整的草原FPAR空间分布图。同时,基于归一化植被指数和叶面积指数,以中国草原18大类分类结果为基础单元,对中国草原18大类的最大光能利用率进行调整,调整后的最大光能利用率输入NPP模型后,改善了NPP估算精度,在大类尺度上,总体预测精度为85.71%。

光纤面阵可见光吸收/红外辐射性能实验研究

介绍了一种用于红外动态场景生成的新型可见光/红外图像转换器芯片.采用离子刻蚀工艺制作芯片的吸收辐射膜,其可见光波段吸收率可以达到98.5%以上,3～5μm波段的红外发射率可以达到0.73,8～12μm波段的发射率达到0.82.测试证明,此吸收辐射膜完全满足红外图像转换芯片的应用要求.

激光深熔焊接小孔内等离子体的反韧致辐射吸收研究

在假设小孔为圆柱形的基础上,通过跟踪光线在小孔内的多次反射轨迹,对激光深熔焊接过程中小孔内等离子体的反韧致辐射吸收进行了研究,计算了小孔孔壁上吸收的激光功率密度,分析研究了孔壁的多次反射次数、聚焦透镜的焦距以及小孔直径等因素对孔壁上的激光功率密度分布的影响.计算结果表明:小孔孔壁通过等离子体的反韧致辐射吸收的激光功率密度主要取决于等离子体对直射激光的反韧致辐射吸收,小孔孔壁的多次反射光只对小孔下部孔壁的激光功率密度分布有一些影响.随着聚焦透镜焦距的增大,小孔孔壁上吸收的激光功率密度峰值减小,但分布区域向小孔深处推移.最后,对小孔孔壁上吸收的激光功率密度与小孔的尺寸之间的关系进行了讨论.小孔的尺寸取决于孔壁上吸收的激光功率密度大小.激光功率密度越大,小孔直径越大.

颜料对太阳辐射吸收系数的测定和在功能涂料中的应用

介绍了颜料对太阳辐射吸收能力定量测定的新方法,并举例说明了它的应用。

建筑外饰面表面污染后太阳辐射吸收系数的测试与修正

建筑外饰面材料在使用过程中,其表面的太阳辐射吸收系数将发生变化,故设计之初需要对其进行修正。通过参考相关国家标准对三种不同种类的建筑外饰表面材料进行耐玷污性试验,测试饰面材料被污染前后建筑外饰面表面半球辐射率和太阳辐射吸收系数的变化,并对建筑外饰面的太阳辐射吸收系数及污染修正系数进行曲线拟合,得到了较好的拟合结果,根据此拟合曲线可以得出污染后材料的太阳辐射吸收系数,供设计人员参考。

有色粉体材料对太阳辐射吸收性能的UV-Vis-NIR光谱法表征

进一步研究了粉体材料对太阳辐射吸收能力的定量表征方法 .结果表明 ,当 Vcolored/V(Ti O2 ) (有色粉体与 Ti O2 的体积比 ) <5 %时 ,lg(1 /R) (R是试样对太阳辐射的反射率 )和 Vcolored/V(Ti O2 )呈直线关系 .从直线的斜率和截距可得出粉体材料的吸光系数和最大穿透厚度 .该方法具有普遍性 ,适用于各种有色粉体的测定 .