近16年秦淮地区地表辐射收支变化动态分析

发布时间：2020-10-26 05:55

　　 地表辐射收支状况的改变体现着气候变化状况,研究辐射与能量收支过程及其相关的环境因子变化,对客观量测气候状态及预估未来气候变化具有重要意义。秦岭-淮河地区是我国重要的地理分界带,研究该区域的地表辐射收支状况,以探寻全球变化背景下区域气候变化特征。选用地表辐射收支产品CERES(the Clouds and the Earth’s Radiant Energy System),对地表辐射收支进行时空变化分析。并利用统计学方法分析秦淮地区地表辐射收支时空变化与云辐射强迫、植被覆盖、厄尔尼诺指数的关系。主要结论:(1)秦淮地区短波辐射通量变化特征为:(1)下行短波辐射通量多年均值为140.88W·m-2,经历三个下降期(2001-2004、2007-2011、2013-2015)和三个上升期(2000-2001、2004-2007、2011-2013);上行短波辐射通量多年均值为18.59 W·m-2,经历下降(2000-2003)-上升(2003-2013)-下降(2013-2015)变化势态。(2)从季相变化幅度大小来说,下行短波表现为:秋冬春夏;上行短波为:春冬夏秋。(3)从月份尺度变化幅度大小来说,2月最大,下行短波最小值出现在3月,上行短波最小值出现在6月;且下行短波于2002年7月发生突变,上行短波分别于2002、2004、2004年7、9、12月发生突变。(4)在空间上,下行短波呈现西北-东南异质性,四川、甘肃、陕西、河南省等区域呈上升态势,而安徽、江苏、浙江省等区域呈下降趋势;上行短波呈现出北-南异质性,陕西、河南、山东、安徽、江苏省北部呈上升趋势,重庆市、湖北省等区域出现下降趋势。(2)秦淮地区长波辐射通量变化特征为:(1)上行长波辐射通量多年均值为393.49W·m-2,经历两次下降(2000-2002、2007-2012)-上升(2002-2007、2012-2015)的更迭;下行长波辐射通量多年均值为349.00 W·m-2,以2008年为分界线,之前下降趋势为主要特征,之后以上升趋势为主要特征。(2)从季相变化幅度大小来说,上行长波表现为:春秋冬夏,下行长波为冬秋春夏;且上行长波夏季均值在2004年发生突变,下行长波冬季均值在2002年发生突变。(3)月份尺度变化幅度,2月份最大,上行长波最小值出现在9月,下行长波最小值出现在6月;且上行长波2006年8月发生突变,下行长波分别于2004、2014、2006年4、6、11月发生突变。(4)在空间上,上行长波呈现西-东异质性,甘肃、陕西、四川省等区域呈现增长趋势,而山东、安徽省等区域呈现降低趋势;下行长波仅在重庆市和甘肃省有小幅度上升。(3)秦淮地区辐射收支分量与云辐射强迫、地表覆盖变化以及厄尔尼诺事件相关关系:(1)云对下行短波辐射的削弱作用显著,对长波辐射通量的增强作用不够显著。(2)地表植被覆盖变化对上行辐射通量的影响程度不大,而大气成分变化对辐射通量的影响程度大于地表覆被。(3)在时间上,下行短波辐射通量在3、5月与厄尔尼诺事件有显著的负相关性,10、11月有显著正相关性;下行长波辐射通量在7、8月与厄尔尼诺事件有显著的负相关性,6月有显著正相关性。在空间分布上,厄尔尼诺事件发生时,研究区辐射收支分量呈现出西部、北部与中部、南部空间异质性。
【学位单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2017
【中图分类】：P422.4
【部分图文】：

西安科技大学硕士学位论文2 研究区概况以及数据制备区概况以秦岭-淮河一线及其周围区域为研究区域，具体位置在 103°0′- 116°5 35°8′N 之间，覆盖甘肃、陕西、四川、重庆、河南、湖北、安徽、江苏等行政辖区，如图 2.1 所示。依据丁一汇等[31]中国气候区划原则，按照地区划分为：秦巴山区、淮河流域、四川盆地局部、巫山山区局部、长江中地貌单元。

图 2.2 研究区内辐射站点分布图样，确定时间范围为 2000 年 3 月至 2016 年 2 月。其中西安站 2005 年 9 缺测，重庆站 2013 年 9 月至 2014 年 12 月数据缺失，其它站点数据在时断。所有站点均使用我国研制的热电型(绕线型康铜镀铜)、感应面(专用光遥测辐射仪监测，相对误差为 0.5 。由气象站点数据说明报告可知，月总值累加而得，若一月中日记录缺测达 9 天或以下时，该月总量按以下规定=实际总和/实际观测天数(缺测天数除外)，月总量=月平均*该月全部天数)，若一月中日记录缺测达 10 天或以上时，该月总量值为 9932766。并采或允许值、内部一致性、时间连续性以及时间序列一致性等方法检查，最质量控制码，其中 0 代表数据正确 1 代表数据可疑 2 代表数据错误 8 代表观测任务 9 代表数据未进行质量控制。监测值单位为 0.01MJ m-2，将地表测值单位转化为与 CERES 产品相统一的 W m-2。3）增强植被指数ODIS 增强植被植被指数产品（MOD13A3）为月尺度产品，空间分辨率 1国国家航空航天局数据中心（http://labsweb.nascom.nasa.gov），对其进行

据验证了验证 CERES 产品在研究区的可用度，选用相关系数R（式 2.1[40]）与趋2.3），将研究区内的 CERES 数据对应像元值与站点观测值进行对比分析。站点中有直接监测数据的下行短波辐射通量和上行短波辐射通量，与 CE均方根误差RMSE（式 2.2）、偏差Bias（式 2.3）对比。 12 21 1ni iin ni ii iX X Y YRX X Y Y 211(X ) ni iiRMSE Yn i iBias X Y 中，X 表示CERES数据值，Y 表示站点监测值，n为样本数，X 和Y 分别为点值样本均值。
【参考文献】

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本文编号：2856597