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本文利用在敦煌戈壁野外试验站实地观测资料,分析了该地区的地表太阳总辐射和各波段分光辐射及其反照率的特征,对比分析了不同天气条件下的辐射及反照率的日变化特征,计算得出了各波段辐射所占总辐射的比例。根据实测资料,我们拟合出了该地区地表对太阳总辐射的反照率与太阳高度角和表层土壤湿度之间的双子因参数化公式。通过与观测资料对比发现,试验资料拟合的参数化公式能够较好地反应出地表对太阳总辐射的反照率和反射辐射的动态变化特征,得到以下几点主要结论: (1)地表接收和反射的太阳总辐射及分光辐射逐日变化的特征与趋势均基本一致,受天气过程影响,出现个别天辐射值相对较低的情形。试验期间,受太阳南撤影响,逐日平均地表总辐射及分光辐射逐渐减小,紫外、可见光和近红外辐射所占总辐射比例大约为:4.7%,40.4%和54.9%,所占比例变化不大。 (2)晴天时,辐射通量日变化规则,全天呈对称分布,日出后,随着太阳高度角的增大,地表总辐射及分光辐射辐射强度变化趋势一致,逐渐增大,在中午时达到最大值,然后逐渐减小。阴天时,日变化规律远没有晴天时规则,受云量影响,辐射强度减小,变化呈现出无规则的锯齿型。晴天时,地表对总辐射,可见光及近红外辐射反照率均有明显的日变化特征,早晚大,中午小。而对紫外辐射的反照率变化不明显。阴天与晴天时变化基本一致。 (3)地表对太阳总辐射及各波段分光辐射的平均反照率变化不大,近似一条直线。2010年加权平均反照率的平均值分别为:总辐射0.24,可见光辐射0.23,近红外辐射0.26,紫外辐射0.10。总辐射与各波段辐射反照率的值在不同季节稍有波动,但变化不大。 (4)敦煌戈壁地表对太阳总辐射的反照率可以主要考虑太阳高度角和表层土壤湿度的影响。通过对该地区实测表层土壤湿度的分析发现该地区常年降水较少,表层土壤大部分时间处于非常干燥的状态,该地区太阳高度角的变化对地表对太阳辐射的反照率的影响是主要因素。表层土壤湿度也是一个影响因素,但影响相对较小。因此,参数化该地区地表对太阳辐射的反照率时,太阳高度角是必须要考虑的一个很重要的因子。 (5)根据实测资料,我们拟合出该地区的地表对太阳总辐射的反照率与太阳高度角和表层土壤湿度之闽的关系式,发现该地区地表对太阳总辐射的反照率与太阳高度角呈e指数关系,随太阳高度角的增大而减小,当太阳高度角大于40°时反照率趋于常数。地表对太阳总辐射的反照率与表层土壤湿度呈线性关系,随土壤湿度的增大而减小。经验证,拟合公式能准确地计算出地表对太阳总辐射的反照率和地表反射辐射,其变化特征与实测值的变化特征基本一致,且反射辐射数值与实测值也十分接近。我们也拟合出了地表对各波段太阳辐射的反照率与太阳高度角和表层土壤湿度之间关系式。