塔克拉玛干沙漠腹地紫外辐射特征研究

【摘要】：利用塔克拉玛干沙漠大气环境监测站2007年1～12月紫外辐射、总辐射和地面气象观测数据,2007年4～5月直接和散射辐射数据,分析了塔克拉玛干沙漠腹地紫外辐射特征及影响因子,紫外辐射与总辐射关系,重点分析了不同天气型紫外辐射及紫外辐射与总辐射比值变化特征。建立了估算方程,利用紫外辐射计算臭氧并检验。 主要结论如下: (1)紫外辐射和紫外UV-B辐射年总量分别为305.64MJ·m~(-2)·a~(-1)和8.59 MJ·m~(-2)·a~(-1)。7月最大,12月最小。冬季的紫外和紫外UV-B辐射大约只有夏季的2/5多一点和1/4多一点。紫外和紫外UV-B辐射全年瞬时强度峰值均在6月份,分别为66.9W·m~(-2)和2.51W·m~(-2)。 (2)紫外辐射年平均值在总辐射年平均值中所占比例为4.99%,平均变化范围为4.16%～5.9%。紫外辐射在总辐射中所占比例变化位相为单峰型,夏季大,冬季小,春、秋季居中。随着云量的增多,紫外辐射与总辐射的比值增大,随着沙尘的增多,其比值减小。紫外辐射与总辐射比例和总辐射的关系具有显著的季节变化特征,其比例在春季最小,春季和冬季集中在4.5%左右,夏季为全年最高,集中在5.5%左右,秋季集中在4.7%左右。 (3)紫外辐射受云量和沙尘影响很大。紫外辐射随总云量增多降低,碧空最大。与晴天相比,阴天UV和UV-B辐射分别减少31.68%和33.69%;多云天UV和UV-B辐射分别减少15.74%和16.89%;少云天UV和UV-B辐射分别减少11.64%和13.15%。层积云(Sc)、卷云(Ci)时,平均紫外UV辐射比晴天分别减少23.63%、12.53%;平均紫外UV-B辐射比晴天分别减少17.47%、14.31%。随着沙尘的增多,紫外辐射值越小,沙尘暴天气时UV和UV-B辐射值为沙尘天气中最小值。浮尘、扬沙天气,UV和UV-B辐射分别被削弱了11.91%和14.68%,沙尘暴天气分别被削弱了41.91%和44.32%。云量和沙尘对UV-B的衰减大于对UV的衰减。 (4)紫外辐射与总辐射关系密切,且呈显著正相关。在常规气象要素中,地温与紫外辐射的关系最密切。拟合方程比较稳定和可信,可用来估算塔中紫外辐射值。根据白建辉的经验公式,对塔中2007年4月9日～5月20日的数据做逐步回归分析,得出,在塔中决定O3的主要因子是散射因子,其次是光化学因子,最后是UV。