發(fā)布時間：2020-09-21 12:06

　　 地球大氣上層太陽輻射的時間變化和空間分布是引起地球上各種天氣現(xiàn)象和氣候變化的最主要根源,太陽輻射能隨時間的長期變化是當(dāng)前全球氣候變化的重要組成部分。傳統(tǒng)研究輻射時空變化特征依賴于各種實測資料和數(shù)據(jù),可能會存在一定的誤差。近年來,再分析資料作為一種重要的氣象數(shù)據(jù)來源,在大氣科學(xué)領(lǐng)域中發(fā)揮的作用越發(fā)重要。本文利用疏勒河上游老虎溝流域4200m高寒草甸區(qū)和海拔4550m冰川消融區(qū)兩處的自動氣象站2010—2013年的向下短波輻射,向上短波輻射和凈短波輻射對疏勒河流域的地面太陽輻射的年、季節(jié)的時間尺度和空間尺度的變化特征進行了分析;并利用實測資料,對疏勒河流域的三種再分析輻射資料的適用性進行了評估。本文主要得到以下幾點結(jié)論:(1)疏勒河上游地面太陽輻射的時間變化如下,在年變化特征方面,疏勒河流域地區(qū)的向下短波輻射和凈短波輻射具有明顯的年變化特征,呈單峰型;向下短波輻射和凈短波輻射在1-6月增加,并達到峰值,在6月-9月有小幅度波動減少,隨后減少,在12月或來年1月減少至最小值。向上短波輻射無明顯規(guī)律,在4200m高寒草甸區(qū),向上短波輻射最大值出現(xiàn)在3-5月,最小值出現(xiàn)在7-8月;冰川消融區(qū)的最大值出現(xiàn)在6-7月,最小值出現(xiàn)在1月或12月。季節(jié)變化特征方面,將高寒草甸區(qū)分為生長季和非生長季,冰川消融區(qū)分為濕季和干季。4200m測站的輻射三分量的變化波動較大。向下短波輻射季節(jié)非生長季中在1-5月增長,9-12月減小。向上短波輻射季節(jié)非生長季中在1-5月和9-12月都呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢。凈短波輻射則是1-5月基本保持勻速增長,9-12月基本穩(wěn)定減少。向上短波輻射的季節(jié)變化特征不明顯。冰川消融區(qū)則是向下短波輻射波動比較大,向上短波輻射季和凈短波輻射在干濕季的變化波動較小。向下短波輻射和凈短波輻射均在1-5月增長,9-12月減小。向上短波輻射季節(jié)濕季中在1-5月和9-12月都呈現(xiàn)波動趨勢。(2)疏勒河上游地面太陽輻射的空間變化如下,兩個實測站點的輻射三分量呈現(xiàn)較為不同的空間差異。4550m測站比4200m測站接收到的向下短波輻射通量大,向上短波輻射較大,凈短波輻射通量較小。4200m測站所在的高寒草甸區(qū)的短波輻射的離散程度明顯大于冰川消融區(qū)。(3)再分析輻射精度在年和季節(jié)尺度上的評估結(jié)果如下,首先在年尺度上,三套再分析輻射資料都能比較好的擬合向下短波輻射和凈短波輻射的年變化規(guī)律,但只有Har能準(zhǔn)確反映向下短波輻射和凈輻射在每年6-7月小幅度的震蕩減少�？傮w而言,ERA-Interim的低估程度最大,CERA-SAT其次,Har表現(xiàn)出高估,但偏差程度很小,精度最高。三套再分析資料對于向上短波輻射的精度很低。在季節(jié)尺度上,三套再分析輻射資料可以反映出不同季節(jié)向下短波輻射和凈輻射的變化曲線并呈現(xiàn)出不同程度的低估,但只有Har能準(zhǔn)確反映向下短波輻射在每日的震蕩變化。在向上短波輻射的擬合方面,三套再分析資料的適用性都較低。從各個評估指標(biāo)來看,ERA-Interim的偏差最大,CERA-SAT其次,Har擬合程度最好,精度最高�？傮w而言,Har的精度最高,在研究區(qū)的適用性最好。(4)再分析輻射精度在空間尺度上的評估結(jié)果如下,三套再分析輻射資料都可以基本擬合出向下短波輻射和凈短波輻射,Har在海拔4200m測站所代表的高寒草甸區(qū)和海拔4550m測站所代表的冰川消融區(qū)的精度最高,CERA-SAT的適用性其次,ERA-Interim的精度相對較低;兩處不同下墊面的區(qū)域中,三套再分析資料在模擬向上短波輻射的表現(xiàn)都很差。再分析資料的精度在4550m的冰川消融區(qū)的精度要略好于4200m處的高寒草甸區(qū)。
【學(xué)位單位】：山東師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：P422.1
【部分圖文】：

7圖 1-1 技術(shù)路線圖2 研究區(qū)概況疏勒河流域位于甘肅省河西走廊西端，介于 92°11′--98°30′E，38°00′--42°48′N之間。東起嘉峪關(guān)與討賴河為界，西與新疆維吾爾族自治區(qū)毗鄰，南起祁連山與青海省相鄰，北與蒙古共和國和我國內(nèi)蒙古自治區(qū)接壤，是河西走廊內(nèi)三大內(nèi)陸

圖 2-1 疏勒河上游流域概況3 研究數(shù)據(jù)與方法3.1 研究數(shù)據(jù)3.1.1 實測數(shù)據(jù)1958 年，伴隨著中國冰川學(xué)的誕生，大批野外考察站也隨之建立。中國科學(xué)院祁連山冰川與生態(tài)環(huán)境綜合觀測站（39°30′N，96°30′E，最早因地識有誤，名為野馬山冰川觀測站，后糾正為大雪山冰川觀測站，又有老虎溝觀測站之稱），該站位于我國祁連山西段北坡，疏勒河上游流域，是祁連山兩大冰川集聚區(qū)之一。中國科學(xué)院蘭州凍土研究所于 1958 年 10 月-1962 年 5 月期間在此定點開展關(guān)于冰川氣象、冰川運動、冰川物質(zhì)平衡、冰川水文、冰川地貌等方面的檢測研究工作。此后迫于種種原因，監(jiān)測被迫終止，僅于 20 世紀(jì)七十、八十年代展開

圖 3-1 雙線性插值原理圖資料是分層的格點數(shù)據(jù)，為了利用實測站點數(shù)據(jù)對再分析檢驗時，需要將再分析格點的分層數(shù)據(jù)進行雙線性插值，。圖 3-2 利用雙線性插值對多層再分析資料原理圖法

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本文編號：2823462