許昌站直接輻射與人工日照分析研究

于偉娟

摘 要：本文分析了兩種觀測儀器的在不同月份、季節(jié)、天氣條件下的差異分布特征，得出以下結論。①直接輻射表采集的數(shù)據(jù)高于人工觀測的日照數(shù)據(jù)。兩種觀測日照時數(shù)日值除6月、7月、8月外，其他月均存在顯著差異，且差異呈明顯的季節(jié)變化規(guī)律，在夏季差異最小，秋季次之，冬季和春季較大。②受儀器和天氣的影響，在晴空、多云天氣條件下，直接輻射表較人工日照計觀測記錄偏高;在陰天條件下，直接輻射表較人工日照計觀測記錄平均偏低。

關鍵詞：直接輻射;日照計;日照時數(shù);差異分析

中圖分類號：P414.5文獻標識碼：A文章編號：1003-5168（2018）26-0154-02

日照時數(shù)測量是太陽輻射時間分布測量的重要組成部分，也是影響氣候變化的主要氣象要素之一。本文探討不同月份、不同季節(jié)、不同天氣條件下直接輻射表與臺站人工日照計兩種觀測日照時數(shù)的差異分布特征，為促進日照時數(shù)監(jiān)測方法改革提供科學依據(jù)，提高氣象監(jiān)測數(shù)據(jù)的準確性和代表性。

1 資料來源和處理方法

1.1 測點背景

本資料取自河南省許昌市國家基本氣象站，監(jiān)測點地理經(jīng)緯度：113°56′E、34°04′N。許昌地處豫中，屬暖溫帶大陸性季風氣候，氣候溫和，光照充足，雨量充沛，無霜期長，四季分明。氣候特點是：春季干旱多風沙，夏季炎熱多雨集中，秋季晴爽日照長，冬季寒冷少雨雪[1]。

2 結果與分析

2.1 日值差異分析結果

直接輻射表與人工觀測日照時數(shù)日值的年度差值（年度相對差值）為0.41h·d-1（4.76%），表明直接輻射表觀測高于人工觀測日照時數(shù)。兩種觀測日照時數(shù)日值除了夏季的6月、7月、8月三個月外，其他月均存在顯著差異，且差異存在明顯的季節(jié)變化規(guī)律，在夏季差異最小，秋季次之，冬季和春季較大。與人工日照計對比，直接輻射表高于人工日照計觀測記錄的頻率為54.3%，86.8%的差值分布于±2.0h·d-1之間，68.0%的差值分布于±1.0h·d-1之間，其中33.9%分布于±0.2h·d-1之間，具體見圖1。從圖2可知，直接輻射表與人工日照時數(shù)差值呈偏態(tài)分布，51.8%的相對差值分布于±20%之間，其中21.9%分布于±5%之間，34.5%分布于±10%之間。

2.2 不同天氣條件下日值差異分析

①兩種觀測資料的差異隨云量的增加逐漸減小。在晴天條件下（TCC≤2成），兩種觀測資料的差值平均值（相對差值平均值）為0.64h·d-1（8.55%）;在多云條件下（2成②隨相對濕度的增加，空氣中水汽對太陽輻照度的削弱能力增強，兩種觀測日照時數(shù)差值平均值逐漸減小，但相對差異呈增大趨勢。

③氣溫低于-5℃條件下，直接輻射表高于日照計觀測記錄，差值平均值為1.40h·d-1（19.17%），當氣溫為-5℃