遼河三角洲濕地晴天太陽輻射變化規律研究

陳洪利 苗靜 陳龍 張美玲

摘要 為探究不同生態環境條件下遼河三角洲蘆葦濕地晴天太陽輻射變化規律，采用盤錦國家氣候觀象臺2019年度太陽輻射監測數據，結合大洼國家基本氣象站地面觀測資料，篩選出所需濕地晴天太陽輻射數據，分析總結出濕地晴天太陽總輻射、光合有效輻射、紫外輻射等輻射強度月變化和日變化規律，為合理利用濕地太陽能資源、工農業生產及旅游業服務提供數據支持。

關鍵詞 濕地;生態系統;太陽輻射

中圖分類號：P422.1 文獻標識碼：B 文章編號：2095–3305（2021）07–0053–02

太陽能是萬物生存、發展與進化的重要能量源泉，也是氣象、農業和工商業等許多領域發展的影響因子[1]。太陽以電磁波的形式向外傳遞能量，稱為太陽輻射（Solar Radiation），是指太陽向宇宙空間發射的電磁波和粒子流。太陽輻射傳遞的能量，稱為太陽輻射能。太陽輻射強弱的物理量，稱為太陽輻射強度，即在單位時間內垂直投射到單位面積上的太陽輻射能量。太陽總輻射是到達地面的太陽總輻射，由太陽直接輻射強度和太陽散射輻射組成[2]。太陽輻射中能被綠色植物用來進行光合作用的部分能量稱為光合有效輻射（簡稱PAR）。太陽紫外輻射通常指太陽發射的波長在 100～4 000 ?之間的電磁輻射，約占太陽輻射總量的7%[3]。太陽輻射是氣象學上用來表征太陽能資源的特征量，雖然輻射多年平均總量較為穩定，但仍存在較大的年、季、月、日變化，并隨天氣狀況、空氣清潔度（或污染程度）而急劇變化[4]。

遼河三角洲蘆葦濕地處于我國北方遼河平原南端、渤海灣東北部，是亞洲最大的暖溫帶濱海濕地和河口濕地。遼河三角洲蘆葦濕地由遼河、大遼河、大凌河等河流沖積而成的沖積海積平原組成，屬于暖溫帶大陸性半濕潤季風氣候，冷涼濕潤，四季分明，雨熱同季，其面積達331.2 hm2，有最大蘆葦濕地之稱。1998年被列入17個具有全球意義的中國生物多樣性保護關鍵區域，被列入世界重要濕地名錄。試驗站地點位于遼河三角洲雙臺子河口濕地國家級自然保護區（40? 41N～41? 27′N，121? 30′E～122?41′E，海拔高度為0.0～3.8 m，面積816 km2），屬濱海沼澤濕地。土壤類型屬于典型的濱海鹽土類（中國土種志），土壤質地為典型粘土（國際制土壤質地分類標準），土壤pH值>8，顯弱堿性。

太陽總輻射直接影響該地氣候的形成，也是油田生產測算揮發性有機物排放量的重要參數。光合有效輻射是形成生物量的基本能源，直接影響著植物的生長、發育、產量和產品質量，與濕地植被長勢關系密切。紫外輻射雖然在太陽總輻射中所占比例不大，但這部分短波輻射能夠引起地球高層大氣各種反應，且與人類的日常生活息息相關，因此，紫外輻射能引起人們的重視。

1 數據來源與方法

采用盤錦國家氣候觀象臺，葦田濕地觀測場2019年梯度觀測太陽輻射部分數據。結合大洼國家基本氣象站地面觀測資料，篩選出所需的濕地太陽輻射觀測數據，先剔除雨天、陰天等異常數據，然后結合其他年份數據利用插值法進行填補，分析總結出盤錦遼河口濕地太陽輻射強度的變化規律。

2 結果與分析

2.1 盤錦遼河三角洲濕地太陽總輻射強度的月變化和日變化規律

總體上濕地太陽總輻射強度從1月1日—7月上旬逐步升高，從8月上旬—12月底逐步下降，日變化規律呈先上升后下降的變化趨勢。其中，7—8月總輻射值最高，最大值為1 309.7 w/m2，出現在7月30日;最小值出現在12月31日，為160.2 w/m2。

濕地太陽總輻射強度7月平均值最高，為1 023.6 w/m2;月均最小值出現在12月，為453.6 w/m2。1—7月逐步升高，7—12月逐步下降，總體上與日變化規律一致。

2.2 盤錦遼河三角洲濕地太陽光合有效輻射強度的月變化和日變化規律

總體上濕地太陽光合有效輻射強度在1月1日—7月下旬逐步升高，8月上旬—12月底逐步下降，日變化規律呈先上升后下降的變化趨勢。其中，7月下旬—8月中旬光合有效輻射值最高，最大值為489.9 w/m2，出現在7月25日;最小值出現在12月31日，為160.2 w/m2。

濕地太陽光合有效輻射強度7月平均值最高，為437.3 w/m2;月均最小值出現在1月，為172.9 w/m2。1—7月逐步升高，7—12月逐步下降，總體上與日變化規律一致。

2.3 盤錦遼河三角洲濕地太陽紫外輻射強度的月變化和日變化規律

總體上濕地太陽紫外輻射強度在1—5月下旬逐步升高，5—8月比較平穩，8—12月逐步下降，月變化規律呈升—平—降的變化趨勢。其中，5月下旬—8月下旬紫外輻射值最高，最大值為20.0 w/m2，出現在8月20日;最小值出現在12月和1月，為4.0 w/m2。

濕地太陽紫外輻射強度7月平均值最高，為16.5 w/m2;月均最小值出現在12月，為7.8 w/m2。1—7月逐步升高，7—12月逐步夏季，總體上表現出先上升后下降的變化規律。

3 結論

（1）濕地太陽總輻射和光合有效輻射強度均從1月1日—7月上旬逐步升高，從8月上旬—12月底逐步下降，日變化規律呈先上升后下降的變化趨勢。太陽總輻射和光合有效輻射月變化規律是1—7月逐步升高，7—12月逐步下降，總體上與日變化規律一致。太陽總輻射和光合有效輻射月變化規律與濕地植被的長勢密切相關。太陽總輻射和光合有效輻射強度大的月份也是濕地蘆葦營養生長的發育高峰期。

（2）濕地太陽紫外輻射強度在1—5月下旬逐步升高，5—8月比較平穩，但輻射強度總體較高，8—12月逐步下降，月變化規律呈升—平—降的變化趨勢。1—7月逐步升高，7—12月逐步下降，總體上表現出先上升后下降的變化規律。濕地太陽紫外輻射與人類的日常生活及濕地旅游業息息相關。從研究結論來看，濕地的各種人類活動應選擇在1—4月和9—12月進行，且避開每天13：00前后較為適宜。

參考文獻

[1] 魏潤柏，徐文華.熱環境[M].上海：同濟大學出版社，1994.

[2] 馬金玉，羅勇，申彥波，等.近50年中國太陽總輻射長期變化趨勢[J].中國科學：地球科學，2012，42（10）：1597-1608.

[3] 白建輝，王庚辰.晴天地面太陽紫外總輻射的觀測結果和統計計算方法[J].太陽能學報，1993（4）：364-370.

[4] 李有志，崔麗娟，潘旭，等.遼河口濕地植物多樣性及物種功能型空間分布格局[J].生物多樣性，2015，23（4）：471-478.

責任編輯：黃艷飛

The Study on the Change Law of Solar Radiation in the Wetland of Liaohe Delta on Sunny Day

CHEN Hong-li et al（Panjin Meteorol-ogical Bureau， Panjin， Liaoning 124010）

Abstract In order to explore the change law of Sunny solar radiation of reed wetland in Liaohe River Delta under different ecological environment conditions， the required Sunny solar radiation data of wetland are selected by using the solar radiation monitoring data of Panjin National Climate Observatory in 2019 and the ground observation data of Dawa national basic meteorological station， and the total Sunny solar radiation， photosynthetic effective radiation The monthly and daily variation laws of radiation intensity such as ultraviolet radiation provide data support for the rational use of wetland solar energy resources， industrial and agricultural prod-uction and tourism services.

Key words Wetland; Ecosystem; Sun radiation