許昌站直接輻射與人工日照分析研究

于偉娟

摘 要：本文分析了兩種觀測儀器的在不同月份、季節、天氣條件下的差異分布特征，得出以下結論。①直接輻射表采集的數據高于人工觀測的日照數據。兩種觀測日照時數日值除6月、7月、8月外，其他月均存在顯著差異，且差異呈明顯的季節變化規律，在夏季差異最小，秋季次之，冬季和春季較大。②受儀器和天氣的影響，在晴空、多云天氣條件下，直接輻射表較人工日照計觀測記錄偏高;在陰天條件下，直接輻射表較人工日照計觀測記錄平均偏低。

關鍵詞：直接輻射;日照計;日照時數;差異分析

中圖分類號：P414.5文獻標識碼：A文章編號：1003-5168（2018）26-0154-02

日照時數測量是太陽輻射時間分布測量的重要組成部分，也是影響氣候變化的主要氣象要素之一。本文探討不同月份、不同季節、不同天氣條件下直接輻射表與臺站人工日照計兩種觀測日照時數的差異分布特征，為促進日照時數監測方法改革提供科學依據，提高氣象監測數據的準確性和代表性。

1 資料來源和處理方法

1.1 測點背景

本資料取自河南省許昌市國家基本氣象站，監測點地理經緯度：113°56′E、34°04′N。許昌地處豫中，屬暖溫帶大陸性季風氣候，氣候溫和，光照充足，雨量充沛，無霜期長，四季分明。氣候特點是：春季干旱多風沙，夏季炎熱多雨集中，秋季晴爽日照長，冬季寒冷少雨雪[1]。

2 結果與分析

2.1 日值差異分析結果

直接輻射表與人工觀測日照時數日值的年度差值（年度相對差值）為0.41h·d-1（4.76%），表明直接輻射表觀測高于人工觀測日照時數。兩種觀測日照時數日值除了夏季的6月、7月、8月三個月外，其他月均存在顯著差異，且差異存在明顯的季節變化規律，在夏季差異最小，秋季次之，冬季和春季較大。與人工日照計對比，直接輻射表高于人工日照計觀測記錄的頻率為54.3%，86.8%的差值分布于±2.0h·d-1之間，68.0%的差值分布于±1.0h·d-1之間，其中33.9%分布于±0.2h·d-1之間，具體見圖1。從圖2可知，直接輻射表與人工日照時數差值呈偏態分布，51.8%的相對差值分布于±20%之間，其中21.9%分布于±5%之間，34.5%分布于±10%之間。

2.2 不同天氣條件下日值差異分析

①兩種觀測資料的差異隨云量的增加逐漸減小。在晴天條件下（TCC≤2成），兩種觀測資料的差值平均值（相對差值平均值）為0.64h·d-1（8.55%）;在多云條件下（2成②隨相對濕度的增加，空氣中水汽對太陽輻照度的削弱能力增強，兩種觀測日照時數差值平均值逐漸減小，但相對差異呈增大趨勢。

③氣溫低于-5℃條件下，直接輻射表高于日照計觀測記錄，差值平均值為1.40h·d-1（19.17%），當氣溫為-5℃