太阳辐射作为地球上能量的最终来源，它是决定区域和全球气候的重要因子。近年来全球各地均观测到地表太阳辐射发生了显著的年代际变化，但关于地表太阳辐射变化的区域特征、潜在原因及其可能气候效应仍然存在较大争议，因此加强区域尺度上地表太阳辐射变化及其效应的研究具有重要科学意义。本论文基于地面观测资料，并结合卫星遥感数据，比较系统地分析了我国自上世纪早期以来中国大陆区域地表太阳辐射的时空变化特征，并试图通过联合分析地表太阳辐射、云量和气溶胶数据揭示气溶胶和云量对地表太阳辐射的可能贡献。论文侧重分析了上世纪初和本世纪以来地表太阳辐射变化特征，此外通过对比分析城郊差异探讨了地表太阳辐射变化可能带来的气候效应。本文主要结论如下:　　(1)1908-1936年，我国东部10站日照时数呈现显著上升趋势(0.16 h/d/decade)并有显著季节变化特征，秋季上升最大(0.33 h/d/decade)，春夏次之，冬季呈微弱下降趋势(-0.07 h/d/decade)。日照时数变化趋势得到了温度日较差的印证。该时期内总云量呈明显下降趋势(-0.93％/decade)，日照时数年际和年代际变化与总云量呈显著负相关，由此表明云量是历史时期日照时数变化的主要因子。该结果显然与20世纪60年代以来，中国大陆地区云量变化难以解释地表太阳辐射显著下降这一观测事实的结论截然不同。　　(2)1980-2009年，中国大陆中东部地区地表太阳辐射下降-0.7 W m-2/decade，其中夏季下降趋势最为显著，约为-2.7 Wm-2/decade。从区域变化来看，地表太阳辐射下降趋势主要集中在华北(-3.9 Wm-2/decade)，这一地区对应着微弱的云量上升(0.26％/decade)，但气溶胶光学厚度显著上升，据此表明华北地区地表辐射的长期变化是以气溶胶为主、总云量为辅的共同作用。华南地区春季辐射上升(4.2 W m-2/decade)则归因于总云量的下降(-2.1％/decade)。华东地区气溶胶虽有最大的上升幅度，但由于该区域云量呈减少趋势，因而地表太阳辐射下降趋势并不明显。另外，地表太阳辐射与总云量高频部分的相关系数到达0.85以上，表明辐射的年际短期变率主要来自总云量的年际变化。　　(3)基于2003-2013年地表太阳辐射、总云量及MODIS气溶胶光学厚度数据，讨论了中国大陆东部地区49个辐射站点该时间段地表太阳辐射、总云量、气溶胶的时空变化及其关系。中国大陆中东部地区地表太阳辐射呈明显上升趋势（4.2 W m-2/decade），其中上升趋势最显著的区域为华中及云贵川地区，这一地区对应着云量下降，与云量低频部分相关系数低于-0.6，表明这些地区表太阳辐射变化的贡献主要是来自于总云量的变化。长江中游地区及内蒙地区地表太阳辐射呈现微弱上升，主要贡献来自于气溶胶的变化。　　(4)1980-2009年，塔克拉玛干沙漠地区地表太阳辐射上升趋势为1.21 Wm-2/decade，其中春季上升最明显(3.02 W m-2/decade)。该地区总云量与低云量呈现上升趋势，显然云量变化不能解释地表太阳辐射变化。该时段内水汽微弱上升，也不能支持地表太阳辐射的上升趋势。而该地区强沙尘暴发生频率下降趋势为8.2次/decade，气溶胶光学厚度的下降可导致地表太阳辐射下降约0.78 Wm-2/decade，因此气溶胶是导致该地区地表太阳辐射的变化的首要原因。　　(5)基于城乡四类（特大城市、大城市、小城市、乡村）共84个气象站点数据，讨论了1961-2009年间中国大陆地区日照时数变化的城郊差异及与温度关系。在1961-2009年间，四类站点日照时数下降幅度呈现较明显的城乡差异，特大城市和乡村站点日照时数每十年下降幅度分别为-0.23h/d及-0.12h/d，表明特大城市地区“城市变暗”效应占整个变暗幅度的40％以上，由此可推断“地表变暗”现象在中国地区一定程度上呈局地现象。在所有站点中，1961至2009年间，日最高温度的上升趋势较为一致，而最低温度在城市站点的上升幅度明显高于乡村地区，由于太阳辐射对日最高温度的影响远大于对日最低温度，可推测城市地区日照时数更大下降幅度可能部分抵消了由城市热岛效应引起的增温效应。