全 文 ：第 34 卷第 24 期
2014年 12月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
Vol.34,No.24
Dec.,2014
http: / / www.ecologica.cn
基金项目:全球变化重大专项(973)项目(2010CB951300); 中加国际合作项项目(2009DFA91900)
收稿日期:2013鄄03鄄13; 摇 摇 网络出版日期:2014鄄03鄄19
*通讯作者 Corresponding author.E鄄mail: sbfang0110@ 163.com
DOI: 10.5846 / stxb201303130409
齐月,房世波,周文佐.近 50年来中国地面太阳辐射变化及其空间分布.生态学报,2014,34(24):7444鄄7453.
Qi Y, Fang S B, Zhou W Z.Variation and spatial distribution of surface solar radiation in China over recent 50 years.Acta Ecologica Sinica,2014,34(24):
7444鄄7453.
近 50年来中国地面太阳辐射变化及其空间分布
齐摇 月1,2,房世波2,*,周文佐1
(1. 西南大学地理科学学院, 重庆摇 400715; 2. 中国气象科学研究院生态环境与农业气象研究所,北京摇 100081)
摘要:基于国内外有关地面太阳辐射研究,并根据中国大气气溶胶的有关研究,综合分析了近 50 年中国地面太阳辐射变化特
征,并分析了我国各个地区、不同城市间地面太阳辐射的变化差异。 结果表明:与全球大部分地区类似,中国的地面太阳辐射经
历了一个从减少到增多的过程,即所谓的地球由“变暗冶到“变亮冶;中国各个地区发生相同的变化过程,大致以 1990 年为界,之
前以减少趋势为主,之后逐渐增加,不同地区太阳辐射变化幅度有所差异;分析了城市类型和气溶胶厚度对太阳辐射变化的影
响,多数大城市和工业城市的太阳辐射下降幅度大于中小型非工业城市, 气溶胶光学厚度的分布与太阳辐射下降趋势呈相似
分布特征,说明城市工业化及其产生的气溶胶污染对太阳辐射的下降起着重要作用。
关键词:地面太阳辐射;全球变暗;气溶胶;雾霾
Variation and spatial distribution of surface solar radiation in China over recent
50 years
QI Yue1, 2, FANG Shibo2,*, ZHOU Wenzuo1
1 School of Geographical Sciences, Southwest University, Chongqing 400715, China
2 Institute of Eco鄄environment and Agro鄄meteorology, Chinese Academy of Meteorological Sciences, Beijing 100081, China
Abstract: Under the background of global warming, the gross radiation intensity on the ground changes obviously, most of
Earth忆s surface energy is from solar, and the change of surface solar radiation could profoundly affect the global climate and
eco鄄environment, thus the effects of the natural and human factors on solar radiation have become a hot issue. Based on the
review of previous studies, this paper analyzed the long term variation characteristics of the surface solar radiation, using
methods of a linear鄄trend estimation, regression analysis and correlation analysis, and analyzed the relationship between the
surface solar radiation variations and the atmospheric aerosol distribution. The characteristics of variation and spatial
distribution of surface solar radiation was analyzed during past nearly 50 years in China. The results showed as followed:
(1) Similar with most parts of the world, China忆s surface solar radiation have experienced an earlier decreased and later
raised process, which known as that the earth changed from ‘global dimming爷 to ‘global brightening爷; The surface solar
radiation has been decreasing tendencies in recent 50 years in China, but the trends of surface solar radiation roughly
divided into two phases in recent 50 years, the surface solar radiation and direct solar radiation had a decreasing trend over
1960—1990 and an increasing trend since 1991. The scattered radiation had a increasing trend over 1960—1990 and an
decreasing trend since 1991. So in China, the reducing trend of surface solar radiation did not persist after the 1990,
instead, an increasing trend had been observed since the late 1980s, and the trend and turning points of surface solar
radiation in China are consistent with the global trend. (2) The relationships between city忆s industry type, city size and
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aerosol thickness distribution and surface solar radiation trends were analyzed. It showed that surface solar radiation declined
more sharply in most big cities with intensive industry than the small or medium鄄sized city with less industry. In provincial
capital, whether north or south of the Qinling Mountain鄄Huai River, the surface solar radiation of industrial cities had a
decreasing tendency. The surface solar radiation in most of small cities showed insignificantly changing trends. It indicated
that the change trend of surface solar radiation could be associated with air pollution in the process of quick urbanization and
fast industrialization. On the whole, compared with south of Qinling Mountain鄄Huai River, the region in north of the Qinling
Mountain鄄Huai River had a higher percentage of stations showed a downward trend. Compared with the small cities, the
provincial capital cities had a higher percentage of the downward trend in surface solar radiation. As spatial variation, the
surface solar radiation value is relatively higher in North China,Central China,Eastern China and South China, Sichuan
basin, and relatively lower in other areas. The surface solar radiation in Eastern China, Central China and part of North
China decreased even more sharply than west of China. Thicker aerosol optical depth was with larger trend of the surface
solar radiation decrease, it indicated that aerosol pollution plays an important role in the decline of surface solar radiation.
Key Words: surface solar radiation; global dimming; aerosol; haze
摇 摇 地面太阳辐射是自然界中各种物理过程的主要
能量来源,是驱动天气、气候形成和演变的基本动
力[1鄄2],是生态系统能量的主要来源,是维持地球气
候系统及生态系统能量平衡的重要因子,是人类可
开发、利用的重要自然资源。 到达地面的太阳辐射
包括直接辐射和散射辐射两部分,其中直接辐射是
指以平行光线的形式直接投射到地面上的辐射能,
经过大气散射到达地面的辐射能是散射辐射[3]。
太阳辐射经过大气层时,由于受到云、水汽、大
气中的 CO2和 O3等气体以及气溶胶粒子的吸收、反
射和散射作用,使到达地面的太阳辐射减弱[4]。 到
达地面的直接辐射强弱由太阳高度角和大气透明度
(或者浑浊度)条件决定。 同一个地区太阳高度角在
一段时期内基本不变,大气透明度是决定太阳辐射
的关键因子。 散射辐射的强弱主要取决于太阳高度
和大气透明度状况,有云时则需要考虑云的重要作
用。 云对散射辐射的影响比较复杂,高而薄的中高
云使散射辐射随云量的增多而增大,低而厚的低云
则使其随云量变化呈抛物线型[5]。
近几十年由于中国经济的快速发展和工业化水
平提高,大气污染、气溶胶粒子增加等环境问题以及
云量、温度等气候因素给太阳辐射带来很大影响,引
起了国内外科学家的广泛关注,并开展了一系列研
究工作[6鄄9],如利用太阳辐射观测资料研究发现 20
世纪 60年代以来非洲、亚洲、欧洲和北美洲地区等
太阳辐射明显下降,出现了“全球变暗冶,90 年代开
始太阳辐射开始上升出现“全球变亮冶的趋势,从不
同方面分析了影响太阳辐射变化的因素,得到了许
多科学研究成果[10鄄12]。 本文对中国近年来的最新研
究成果进行综合分析,研究了近 50 年中国地面太阳
辐射(总辐射、直接辐射和散射辐射)的变化特征;对
中国不同地区、不同城市的地面太阳辐射变化进行
了对比研究,重点分析了太阳辐射与大气污染间存
在的关系。
1摇 近 50年国内外地面太阳辐射的变化特征
从 20世纪 50年代后期国际上开始对到达地面
的太阳辐射开始进行了观测[13],同期逐渐利用卫星
遥感自上而下的对地球辐射平衡进行观测[14],得到
了地面太阳辐射长期观测数据,为以后的研究提供
了资料。 近十几年来,国内外许多学者对中国及其
区域的地面辐射变化情况进行了深入的分析探讨。
中国对于太阳辐射观测从 20 世纪 50 年代开始,期
间由于观测项目、观测台站的调整,影响了辐射资料
在时间和空间上的连续性,导致了部分资料数据缺
失或无观测。 许多学者对缺失数据进行了处理补
齐,得到了我国近 50年来的地面太阳辐射长期变化
特征。 选择全国站点数大于 30 个站点的研究总结
如表 1。
从表 1和图 1可以看出中国地面太阳辐射的变
化特征,大致是在 1960—1990 年左右呈下降趋势,
之后从 1990 年前后开始全国及不同区域太阳总辐
射逐渐增加,不同学者由于选取的站点数及时间段
不同,得出的变化幅度有所不同,但总体上与变化趋
5447摇 24期 摇 摇 摇 齐月摇 等:近 50年来中国地面太阳辐射变化及其空间分布 摇
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表 1摇 中国地面太阳辐射的长期变化情况
Table 1摇 Long鄄term variations of surface solar radiation in China
站点数
The number
of site
时间区间
Time
interval
变化趋势
Trend
平均变化幅度
/ (每 10a)
Average
variation
amplitude
参考文献
References
58
1957—1992
1961—1984
1985—1992
减少
减少
增加
-5.2 W / m2
无介绍
无介绍
[15]
55 1961—1990 减少 无介绍 [16]
64
1961—2000
1961—1990
1990—2000
减少
减少
增加
-4.5 W / m2或-2.7%
无介绍
无介绍
[17]
46 1961—2000 减少 -5.2 W / m2和-3.3% [18]
85
1955—2000
1955—1990
1990—2000
减少
减少
增加
-3.1 W / m2和-1.9%
无介绍
无介绍
[19]
52
1960—2000
1960—1989
1990—2000
减少
减少
增加
-2.7 W / m2
-5.7 W / m2
+5.5 W / m2
[20]
60
1961—2002
1961—1990
1990—2002
减少
无介绍
无介绍
-3.4 W / m2或-2%
无介绍
无介绍
[21]
30 1961—19891990—2003
减少
增加
-3.3%
无介绍 [22]
58 1961—2009 减少 无介绍 [5]
图 1摇 全国地面太阳辐射的年际变化和趋势检验(Mann鄄Kendall
法) [21]
Fig.1摇 Regional averaged inter鄄annual variation of global solar
radiation and their trends (Mann鄄Kendall method) [21]
势相符。 任国玉等[23] 利用日照时数资料发现,
1956—2002年间,全国平均年日照时数具有明显的
下降趋势,1990年以后变化趋势趋于和缓,与太阳辐
射的变化特征一致,从另一个侧面反映了地面太阳
辐射的长期变化特征。 中国地面太阳辐射的变化特
征与全球变化特征相一致,即先“变暗冶后“变亮冶。
2摇 中国不同地区地面太阳辐射变化对比分析
近 50年来中国的地面太阳辐射出现了先减少
后增多趋势,与地球的先“变暗冶后“变亮冶过程相一
致。 我国的不同区域和不同城市间太阳辐射会发生
怎样的变化,变化幅度又是如何? 本文根据学者们
对这个问题的研究,分析我国不同地区和不同城市
的太阳辐射变化情况。
2.1摇 中国各区域地面总辐射年际变化特征
太阳辐射的变化不只发生在大区域内,在小范
围内同样会表现出不同的变化趋势。 我国许多研究
者利用不同的方法对我国的华东地区、西北地区、和
新疆地区等地面太阳辐射变化情况进行了分析,如
表 2所示。
从表 2 中可以看出中国从 1961—2010 年地面
太阳辐射总辐射变化整体上呈下降趋势,各分区的
总辐射以减少为主,减少幅度略有不同,华东地区下
降幅度大于其他地区。 从 20 世纪 60 年代开始呈减
少趋势至 70年代初期变得非常显著且达到 95%的
显著性检验,这一趋势一直持续到 1991 年,其后一
直表现为增长趋势[21]。 近 50 年来中国地面总辐射
的变化大体上可以分为两个阶段,各个地区从 1961
到 1990年前后地面太阳总辐射量和直接辐射均以
下降趋势为主,1990 年至今地面太阳辐射量逐渐上
升,与全球变化趋势相符。
杨胜鹏等[21]人对中国大陆总辐射的演变特征
做了研究,发现川黔(包括四川、贵州和重庆)、东部
(包括安徽、江苏、浙江、福建、广东、广西、江西、湖
南、湖北和河南)、云南、高原和西北地区(西藏、青
海、甘肃的西北部和内蒙古西部)基本上都是先降后
升的过程,转折点在 1990 年前后;北疆(新疆北部)
和北方地区(山东、山西、陕西、辽宁、吉林、河北、、宁
夏、北京和内蒙古中部地区)从 1960 年开始一直呈
下降趋势,1990年后趋势变得平缓;而东北东(包括
黑龙江和内蒙古北部地区)近 40 年趋势变化曲线基
本没有通过 95%的显著性检验。 中国及各个区的变
化趋势和转折点与全球总体趋势相一致,与先“变
暗冶后“变亮冶的过程相吻合。
6447 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 34卷摇
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表 2摇 中国部分地区地面太阳辐射的长期变化的主要研究结果
Table 2摇 The primary results about the variations of surface solar radiation some areas in China
区域
Region
地区
Area
时间区间
Time interval
总辐射变化
趋势 / (每 10a)
Trend of global
solar radiation
直接辐射变化
The variations
of solar direct
radiation
散射辐射变化
The variations
of scattering
solar radiation
所含站点
Site
参考文献
References
华北地区 North China 京津冀地区 1960—2005
下降:
-20.195 W / m2
无介绍 无介绍
北京、天津、
唐 山、 张 家
界、秦皇岛等
[24]
北京地区
1958—2000
1958—1990
1990—2000
下降
下降
微升
下降
下降
微升
无介绍 北京 [25]
环渤海地区
1961—2010
1961—1990
1991—2010
下降
下降
微升或无变化
下降 无介绍
北京、天津、
辽宁河北和
山东
[26]
西北地区
Northwest China 西北地区
1961—2007
1961—1992
下降
先下降后
上升
下降
先 下 降 后
回升
上升
先上升
后下降
乌鲁木齐、格
尔木、兰州等 [27]
青藏高原主体区
Plateau Area 怒江流域
1981—2008
1981—1997
1998—2008
下降
下降:-49.4 W/ m2
上升:+34.5 W/ m2
无介绍 无介绍
安多、那曲、
索县、比如、
丁青等
[28]
新疆地区
Xinjiang Region 新疆地区
1961—2000
1961—1991
1992—2000
下降
下降
上升
下降
下降
下降
下降
变化不明显
下降
阿 勒 泰、 塔
城、伊宁、乌
鲁木齐、等
[29]
北疆地区 1961—2006 下降 无介绍 无介绍
乌鲁木齐、伊
宁、阿勒泰、
塔城
[30]
华南地区
South China 东南地区
1961—2008
1961—1989
1990—2008
下降
下降:-8.45%
上升:1.54%
无介绍 无介绍 广州、合肥、桂林、南昌等 [31鄄32]
粤西北地区 1970—2009 先下降后上升 无介绍 无介绍 连南、连州、连山、阳山 [33]
福州 1961—1992 下降:-73 W / m2
下降:- 86.11
W / m2
上升:+ 15.75
W / m2
福州 [34]
华南地区 1961—2008 下降 下降 变化不显著
广东、广西、
海南、珠江三
角洲等
[35鄄37]
华中地区
Central China
黄 土 高 原
地区 1961—2000 下降:-25.33 W/ m
2 无介绍 无介绍
大同、东胜、
太原、延安、
侯马、郑州、
西安
[38]
海河流域 1957—2008 下降 下降 上升
大同、太原、
北京、天津、
济南、郑州
[39]
西南地区
Southwest China 云南
1961—2007
1961—1990
1990—2007
下降:-0.64%下降
上升 无介绍 无介绍
云南省 7 个
站点 [40]
云贵高原 1961—2005 下降 下降 无介绍
腾冲、丽江、
景洪、昆明、
蒙自等
[41]
华东地区
East China 华东地区
1961—2008
1961—1989
1990—1999
2000—2008
下降:-2.05 W/ m2
下降:-11.7 W/ m2
上升:8.0 W/ m2
上升:5.6 W/ m2
无介绍 无介绍
江苏、安徽、
江西、浙江、
福建、上海
[42]
7447摇 24期 摇 摇 摇 齐月摇 等:近 50年来中国地面太阳辐射变化及其空间分布 摇
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续表
区域
Region
地区
Area
时间区间
Time interval
总辐射变化
趋势 / (每 10a)
Trend of global
solar radiation
直接辐射变化
The variations
of solar direct
radiation
散射辐射变化
The variations
of scattering
solar radiation
所含站点
Site
参考文献
References
江苏
1971—2007
1971—1990
1990—2007
下降
下降
下降
无介绍 无介绍 淮安、南京、吕泗 [43]
中国东南部
1961—2008
1961—1990
1991—2008
下降:-3.2 W / m2
下降:-12.38 W/ m2
上升:+4.16 W/ m2
下降
下降:- 11.44
W / m2
无介绍
下降
下降: - 0. 75
W / m2
无介绍
南京、合肥、
杭州、福州、
南昌、赣州、
广州、汕头
[32]
2.2摇 不同城市间地面太阳辐射变化特征对比分析
近几十年,随着经济的发展,城市化的步伐越来
越快,工业发展迅速,对全球的气候变化也产生了重
要影响。 Alpert等[44]分析了城市化对于到达地面太
阳辐射的变化的影响,发现在 1990年以前在“变暗冶
的气象台站中,城市或受城市影响的区域太阳辐射
明显减少,平均每年减少幅度为 0.41 W / m2,而农村
地区的减少幅度小得多,平均每年减少幅度为 0.16
W / m2。 说明城市化对太阳辐射的变化有一定的
影响。
我国的产业结构复杂,种类居多,将利用资源发
展钢铁工业、重工业、机械等的城市划分为工业型城
市,其他为非工业型城市。 表 3 显示了中国部分城
市是否通过 倩= 0.05显著性检测的倾向率,从表中可
以看出,近 50年来大多数站点的地面太阳辐射以下
降趋势为主,个别站点呈上升趋势,其中下降幅度较
大的站点有太原、北京、武汉等,上升幅度最大的为
峨眉山,地面太阳辐射呈下降趋势站点都是以工业
型城市为主;通过 倩 = 0.05 显著性检测的站点,其地
面太阳总辐射的变化以下降为主。 在省会及大城市
中,通过 倩= 0.05 显著性检测的城市占 68%,并且大
部分是以工业为主的大城市,无论是秦岭淮河以南
还是以北,工业型城市地面太阳辐射下降幅度都较
大;未通过 倩 = 0.05 显著性检测的城市,大部分是以
旅游业或第三产业为主的城市;在中小城市中,通过
倩= 0.05显著性检测的城市占 53.3%,其中大部分地
区地面太阳辐射升降变化趋势不明显,个别城市呈
上升趋势,可能由于人为活动影响较小,属于正常自
然波动。 秦岭淮河以北的城市通过 倩 = 0.05 显著性
检测站点多于秦岭淮河以南,并且秦岭淮河以北的
城市太阳辐射下降幅度大于秦岭淮河以南的城市。
中小城市的下降幅度小于省会及直辖市,不同类型
城市的地面太阳辐射的这种变化趋势,可能与城市
化和人类活动等因素影响较大有关。
表 3摇 中国部分城市太阳总辐射变化的气候倾向率 / (W m-2 10a-1) [5,22]
Table 3摇 The climate tendency of surface solar global radiation over some cities in China
城市等级
Urban hierarchy
界线
Boundary
城市类型
Urban type
城市数
Quantity
of urban
平均值
Average
标准差
Standard
value
城市
(站点)
Urban
倾向率
Tendency
rate
城市
(站点)
Urban
倾向率
Tendency
rate
省会及直辖市 秦岭淮河以南 工业型城市 7 -51.6 34.1 武汉 -72.2 成都 -50.9
Provincial capitals 合肥 -39.1 南京 -44.4
and Municipalities 南昌 -60.9 拉萨 -60.0
贵阳 -33.1**
非工业型城市 6 -25.5 19.9 福州 -24.5** 上海 -27.4
海口 -12.1* 广州 -39.8
杭州 -25.8** 南宁 -23.2**
秦岭淮河以北 工业型城市 11 -48.2 68.1 北京 -81.0 太原 -81.1
济南 -54.9 天津 -54.5
长春 -13.2* 沈阳 -34.2
郑州 -21.2 西宁 -59.4
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城市等级
Urban hierarchy
界线
Boundary
城市类型
Urban type
城市数
Quantity
of urban
平均值
Average
标准差
Standard
value
城市
(站点)
Urban
倾向率
Tendency
rate
城市
(站点)
Urban
倾向率
Tendency
rate
银川 -39.3 兰州 -49.2**
西安 -42.0
非工业型城市 2 -16.6 哈尔滨 0.19**乌鲁木齐 -32.9
中小城市 秦岭淮河以南 工业型城市 7 -26.4 14.9 汕头 -25.2** 宜昌 -25.6
Middle鄄sized and 昌都 -30.8* 蒙自 -37.2**
Small cities 桂林 -22.9* 敦煌 -17.9
赣县 -25.5
非工业型城市 4 10.1 35.0 那曲 6.9* 峨眉山 43.9
丽江 -8.6* 腾冲 -1.7*
秦岭淮河以北 工业型城市 11 -41.6 49.2 大同 -57.8 吐鲁番 -51.3
固始 -67.4 侯马 -60.9
玉树 -32.4 喀什 -44.7
阿勒泰 -26.1 和田 -30.4
哈密 -31.9 格尔木 -22.5
伊宁 -31.3
非工业型城市 8 -2.3 33.9 朝阳 -8.8* 通辽 -3.8*
佳木斯 -2.3* 延安 -9.2*
黑河 -5.8* 若羌 -7.4**
民勤 28.7 二连浩特 -9.7**
摇 摇 **表示的时间段为:1961—2003年未通过 倩= 0.05显著性检测的站点;*1961—2009年未通过 倩 = 0.05 显著性检测的站点;其他:1961—
2009年通过 倩= 0.05显著性检测的站点
摇 摇 中国自然环境复杂,气候类型多样,现将中国分
成以下 9个区域如图 1 所示:( I)新疆、( II)青藏高
原主体(西藏、青海)、(III)西北(陕西、甘肃、宁夏)、
(IV)华北(北京、天津、河北、山西、内蒙古)、(V)西
南(重庆、四川、贵州、云南)、(VI)华东(上海、江苏、
浙江、安徽、山东)、(VII)华南(广东、广西、海南、福
建)、(VIII)华中(江西、河南、湖北、湖南)、( IX)东
北(辽宁、吉林、黑龙江)用来统计分析区域地面太阳
辐射倾向率变化特征。 从图 2 中地面太阳辐射下降
显著的站点数与总站点数的比率来看,华中地区最
高为 100%,新疆和华东地区在 80%以上,青藏高原
主体区和西北地区均为 66.7%,西南地区为 33.3%,
其他区域均在 20%以下。 华中、新疆和华东地区是
太阳辐射下降趋势最为明显的区域,这与许多学
者[32,43,45鄄46]的研究结果相吻合。
结合图 2 1961—2009年中国地面太阳总辐射变
化趋势和表 3 可以看出,东中部地区地面太阳辐射
比西部地区下降快,以工业为主的城市比以第三产
业为主的城市地面太阳辐射下降的快,省际大城市
以下降明显为主,而其他城市以变化不显著的站点
居多。 东北地区 AOD(Aerosol Optical Depth)值较
低,华北、华南、华中地区、四川盆地以及华东地区北
部 AOD值较高,其他地区 AOD 值较低。 大部分地
区气溶胶光学厚度的分布与太阳辐射分布相一致,
由于图 2中地面太阳辐射的变化与气溶胶光学厚度
分布的数据的时间段不同,个别地区分布上并不是
很一致,如山西、青海东部;这可能因为省际大城市
的城市化进程较快,人为活动相对频繁、空气污染严
重等因素有关。 这一方面还没有学者进行定量化研
究,还需进一步的分析探讨。
以上综述了我国各个区域以及不同城市的地面
太阳辐射变化特征,地面太阳辐射总体呈下降趋势,
以 1990年为分界点之前大部分地区和城市以下降
趋势为主,之后以逐渐上升。 Hayasaka 等[48]利用卫
星资料对我国地面太阳辐射进行研究,结果发现利
用 GEWEX鄄SRB和 ISCCP 的资料反演得到的短波辐
射照度大于地面观测数值。 目前对于我国地面太阳
辐射的长期变化特征,都是利用地面观测数值得到
的,还没有利用卫星资料研究得到的成果,还需要进
行这方面的深入研究。
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图 2摇 中国近 50年地面太阳总辐射变化趋势[5,22]和 中国区域 2001—2010年平均遥感气溶胶光学厚度(550nm)分布[47](黑点: 通过 倩 =
0郾 05显著性检测,空心点: 未通过 倩= 0郾 05显著性检测)
Fig.2摇 The surface solar radiation long鄄term trend in recent 50 years in China and Annual mean AOD (550nm) over China for 2001—2010
3摇 结论与讨论
以上主要利用近几年国内外关于地面太阳辐射
的研究情况,对中国以及各地区和不同城市间进行
地面太阳辐射的变化特征进行了总结,主要包括以
下几个方面:
(1)近 50年来包括中国地面太阳辐射出现了先
减少后增多的变化趋势,即从“变暗冶到“变亮冶的过
程,大体上是 1990 年之前以下降趋势为主,1990 后
逐渐上升。 但是不同的时间段、不同的区域变化幅
度有所不同,这些研究成果都是根据地面观测资料,
没有得到卫星资料的验证。
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(2)总结了前人的研究成果发现,中国不同的地
区、不同城市间地面太阳辐射变化情况有所不同,但
总体趋势是以下降为主,有个别城市变化不显著。
东中部地区地面太阳辐射比西部地区下降显著,以
工业为主的城市比非工业为主的城市地面太阳辐射
下降的明显,省际大城市比其他城市变化显著。 这
些研究成果只是通过地面观测资料得到,并没有通
过卫星资料的证实,可能在变化幅度上还有所差异。
(3)通过对地面太阳辐射变化分布图和气溶胶
光学厚度分布图进行对比研究发现,气溶胶光学厚
度分布与地面太阳辐射变化趋势相一致,说明地面
太阳辐射的减少可能与空气污染有关,对于这一方
面还没有定量化的研究,需要进一步深入探讨。
近 50年来地面太阳总辐射出现了从减少到增
加的变化过程,由于受不同影响因素的影响,各地区
地面太阳辐射变化不同。 已有研究[31,35,40]表明,影
响地面太阳辐射的因子中云量、气溶胶的影响较大;
水汽、大气的气体成分、太阳活动、气温和降水等对
地面太阳辐射的影响程度尚不明确,还需进一步的
研究。 目前,国内太阳能的开发利用较少,根据不同
地区地面太阳辐射的分布情况充分利用太阳能资源
仍需深入研究。
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