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瓦里关全球大气本底站太阳辐射观测数据的QA及其趋势（1994-2008年）分析

作　者: 韦小丽
导　师: 郑向东
学　校: 中国气象科学研究院
专　业: 大气物理与环境
关键词: 瓦里关太阳辐射观测数据质量评估热偏移
分类号: P422.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

本论文主要对在全球大气本底站青海瓦里关山(36.287oN,100.898oE,3810 m a.s.l)14年(1994-2008年)的分钟级太阳辐射(总辐射、直射和散射)观测进行调查,并对观测数据开展质量评估,在这基础上对太阳辐射数据所呈现的趋势进行初步分析。工作如下:1)对瓦里关太阳辐射观测状况进行调查。在2000年前太阳辐射观测的数据采集系统出现较高频次的工作电压不稳和温度波动较大的现象,但辐射数据的获取受数据采集器的电压波动的影响较大,而受面板温度的影响则较小。1994-2008年大气辐射观测数据的缺测率平均在4.7%/年,但是2000年之前缺测相对较多。1994~2008年总、直、散表灵敏度系数变化分别3.0%、1.10%和1.77%。2004年台站校准的辐射表的灵敏度系数明显的不合理。2)对辐射表的热偏移及其相关的因素进行分析。Eppley PSP总表和散表的热偏移较大,直表的热偏移很小。且总、散表的热偏移受环境因素的影响较大。总辐射表的热偏移量与温度、风速和湿度的相关系数达到0.9559、0.7882、0.8732。辐射表的热偏移现象在QA后的数据中已被考虑。3)对总、直和散射辐射数据进行了不同层次的质量评估工作。重点是依据Long-Dutton-Shi的方法(Long et al., 2008)编写了一套完整的数据质量评估程序,程序包括物理阈值检验,极端罕见要素的比较法,相关要素比较法以及对直表的太阳追踪准确性或散表是否漏光这两方面的问题进行分析和判断。注意到当太阳天顶角在75度以上时,直射辐射表的追踪太阳不准和散射辐射表的漏光现象特别明显,特别是在2000年以前。4)对经过质量评估过后的瓦里关山太阳辐射数据资料的趋势特点进行初步的分析。结果表明,尽管按照国际通用的QA规则对瓦里关山太阳辐射数据进行筛选,但是2000年9月前后的辐射数据还是存在明显的系统性的差别。2000年10月以后中午时刻的总辐射、直射辐射呈现微弱的下降趋势(可能与云量增加有关),而散射辐射出现微弱的增加。全球从“暗”到“亮”的变化过程在2000年10月以后的瓦里关山辐射观测中并不明显。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章综述  8-13
  1.1 国际上太阳辐射观测研究的进展  8-10
  1.2 国内太阳辐射观测研究的进展  10-11
  1.3 论文研究工作的主要背景和内容  11-13
第二章瓦里关太阳辐射观测状况调查  13-25
  2.1 太阳辐射观测及校准的基本原理、方法  13-14
  2.2 青海瓦里关的辐射观测状况  14-16
  2.3 辐射数据采集获状况的调查  16-20
  2.4 历年辐射表的灵敏度标定系数  20-23
  2.5 小结  23-25
第三章辐射表热偏移分析与研究  25-31
  3.1 瓦里关山辐射表热偏移  25-30
  3.2 小结  30-31
第四章辐射数据质量评估分析  31-46
  4.1 四种辐射数据质量评估方法  31-33
  4.2 LONG-DUTTON-SHI辐射数据质量评估方法及其分析  33-45
    4.2.1 物理结构控制  33-35
    4.2.2 极端罕见结构控制  35-37
    4.2.3 相关要素之间的比对结构控制  37-41
    4.2.4 直接辐射表追踪和散射辐射表遮光状况分析  41-45
      (1) 直接辐射表追踪太阳状况  41-43
      (2) 散表遮光状况  43-45
  4.3 小结  45-46
第五章瓦里关地面太阳辐射观测数据的趋势的分析  46-51
  5.1 瓦里关地面总辐射年平均变化趋势分析  47-50
  5.2 小结  50-51
第六章总结和展望  51-53
  6.1 主要工作结论  51-52
  6.2 存在的问题和工作展望  52-53
参考文献  53-57
致谢  57-58
个人简介  58

瓦里关全球大气本底站太阳辐射观测数据的QA及其趋势（1994-2008年）分析

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