中国三种太阳辐射起始数据分布式模拟

doi:10.13249/j.cnki.sgs.2013.04.385

地理科学 ›› 2013, Vol. 33 ›› Issue (4): 385-392.doi: 10.13249/j.cnki.sgs.2013.04.385

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中国三种太阳辐射起始数据分布式模拟

施国萍¹(), 邱新法¹(), 曾燕²

1.南京信息工程大学遥感学院,江苏南京210044
2.江苏省气象科学研究所,江苏南京 210008

收稿日期:2012-05-31 修回日期:2012-07-20 出版日期:2013-04-20 发布日期:2013-04-20
作者简介:
施国萍（1984-）,女,江苏南京人,博士研究生,主要研究方向为3S集成与气象应用。 E-mail：shi_gp@hotmail.com
基金资助:
国家自然科学基金项目（41175077）、科技部公益性行业科研专项(GYHY200806002)、黔科合重大专项（[2011]6003）和江苏省普通高校研究生科研创新计划项目（CX10B_300Z）资助

Distributed Modeling of Three Kinds of Initial Data for Global Solar Radiation Simulation in China

Guo-ping SHI¹(), Xin-fa QIU¹(), Yan ZENG²

1. School of Remote Sensing, Nanjing University of Information Science and Technology, Nanjing,Jiangsu 210044, China
2. Jiangsu Research Institute of Meteorological Science, Nanjing ,Jiangsu 210008, China

Received:2012-05-31 Revised:2012-07-20 Online:2013-04-20 Published:2013-04-20

摘要/Abstract

摘要：

天文辐射、干洁大气总辐射和湿洁大气总辐射是太阳辐射模拟的3种重要起始数据。依托Iqbal Model C和起伏地形下干/湿洁大气总辐射模型,实现了水平面和起伏地形下干/湿洁大气总辐射分布式模拟。以DEM数据作为地形的综合反映,结合常规气象资料,计算了水平面和起伏地形下中国1 km×1 km分辨率日天文辐射量、干洁大气总辐射量、湿洁大气总辐射量的空间分布,并对3种太阳辐射起始数据的时空分布特征做了对比分析。结果表明：3种辐射量均遵循随纬向变化的宏观分布规律;水平面干/湿洁大气总辐射量的分布体现了海拔的影响,水平面湿洁大气总辐射量的分布还体现了水汽分布的影响;起伏地形下的3种辐射量能很好的体现坡度、坡向和地形之间相互遮蔽等局部地形特征对辐射量的影响;以干/湿洁大气总辐射作为起始数据,将有助于提高太阳总辐射的模拟精度。

关键词: 天文辐射, 干洁大气总辐射, 湿洁大气总辐射, 分布式模拟

Abstract:

Extraterrestrial solar radiation (ESR), Global solar radiation under dry clean air (GSRD) and wet clean air (GSRW) are three kinds of important initial data for global solar radiation simulation. Based on Iqbal Model C and model of GSRD and GSRW over rugged terrain, distributed simulation of GSRD and GSRW over horizontal plane and rugged terrain were achieved. Using DEM data as the general characterization of terrain, combined with meteorological data, the daily ESR, GSRD and GSRW with a resolution of 1 km×1 km over horizontal plane and rugged terrain of China were calculated. Furthermore, the spatio-temporal distribution characteristics of these three kinds of radiation were analyzed. Results suggest that: three kinds of solar radiation all have a progressive decrease trend from south to north in China. The distributions of GSRD and GSRW over horizontal plane reflect the influence of altitude, the distribution of GSRW reflects the influence of water vapor. Three kinds of solar radiation over rugged terrain reflect the influence to solar radiation by the topographical factors such as slope, aspect and terrain inter-shielding. To use GSRD and GSRW as the initial data will help to improve the simulation precision of global solar radiation simulation.

Key words: extraterrestrial solar radiation (ESR), global solar radiation under dry clean air (GSRD), global solar radiation under wet clean air (GSRW), distributed modeling

中图分类号:

P422

施国萍, 邱新法, 曾燕. 中国三种太阳辐射起始数据分布式模拟[J]. 地理科学, 2013, 33(4): 385-392.

Guo-ping SHI, Xin-fa QIU, Yan ZENG. Distributed Modeling of Three Kinds of Initial Data for Global Solar Radiation Simulation in China[J]. SCIENTIA GEOGRAPHICA SINICA, 2013, 33(4): 385-392.

图/表 6

图1

表1

图2

图3

图4

表2

参考文献 20

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日期	天文辐射量				干洁大气总辐射量				湿洁大气总辐射量
日期	均值	最大值	最小值	均方差	均值	最大值	最小值	均方差	均值	最大值	最小值	均方差
1月15日	17.554	27.800	6.791	4.326	15.017	24.307	5.180	3.953	12.661	19.742	4.255	3.368
4月15日	35.539	38.083	30.299	1.631	31.617	35.168	26.128	1.728	27.559	31.667	23.129	1.586
7月15日	40.640	40.895	38.967	0.306	36.236	38.073	34.396	0.536	30.145	32.516	27.929	0.940
10月15日	25.295	32.897	15.749	3.517	22.044	29.581	12.942	3.347	18.510	24.152	10.568	2.839

日期	天文辐射量				干洁大气总辐射量				湿洁大气总辐射量
日期	均值	最大值	最小值	均方差	均值	最大值	最小值	均方差	均值	最大值	最小值	均方差
1月15日	17.369	39.495	0.000	4.741	14.913	34.631	0.235	4.289	12.571	30.246	0.029	3.657
4月15日	35.536	38.192	10.297	1.736	31.700	46.154	13.415	1.813	27.637	40.801	11.524	1.666
7月15日	40.349	40.814	18.015	0.751	36.067	44.610	18.853	0.715	30.005	37.258	15.938	1.000
10月15日	24.877	38.209	0.162	3.856	21.740	35.629	1.109	3.622	18.250	30.484	0.798	3.071

中国三种太阳辐射起始数据分布式模拟

Distributed Modeling of Three Kinds of Initial Data for Global Solar Radiation Simulation in China

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