發(fā)布時間：2020-09-22 19:09

　　 地表入射太陽短波輻射是地球生態(tài)系統(tǒng)的主要能量來源,對地表能量收支平衡及氣候變化等具有重要影響。對于不同時間和空間尺度上的地表入射太陽短波輻射的計算與變化規(guī)律研究,不僅有助于了解地表入射太陽短波輻射對地球生物活動的影響,還有助于了解該地區(qū)的大氣的成分及其變化、了解大氣環(huán)境的現(xiàn)狀。對地面入射的太陽輻射的評估有助于能源利用。地表入射太陽短波輻射數(shù)據可以作為重要的大氣驅動數(shù)據輸入到陸面模式中模擬地表參量,所以一套精確的地表入射太陽短波輻射數(shù)據輸入模式,可提高大氣驅動數(shù)據的準確性,進一步降低陸面模式的系統(tǒng)誤差,提高模擬精度。本文對靜止衛(wèi)星的地表入射太陽短波輻射反演過程進行了研究總結,并將衛(wèi)星反演地表入射太陽短波輻射數(shù)據進行STMAS融合,與ERA5再分析輻射融合數(shù)據拼接,形成長序列輻射驅動數(shù)據集,作為國家氣象信息中心(CMA)陸面數(shù)據同化系統(tǒng)(CLDAS-V2.0)的大氣驅動數(shù)據之一。主要研究結果如下:1.選用2010年數(shù)據對CERES衛(wèi)星反演輻射產品、FY2衛(wèi)星DISORT反演輻射產品、ERA5和ERA-Interim再分析輻射產品在91觀測站點上進行對比分析,結果表明:CERES產品整體效果最好,相關系數(shù)在0.93左右。FY2產品與ERA5再分析產品其次,且二者效果相當,相關系數(shù)在0.9左右,但其均方根誤差和平均偏差二者都偏高。FY2產品相關系數(shù)為0.903,均方根誤差45.565 W/m~2,相對偏差0.142。ERA5再分析資料相關系數(shù)0.885、均方根誤差45.258 W/m~2與相對偏差0.123)。ERA-Interim再分析輻射資料相對較差,但四套數(shù)據都能較好的反映地表入射短波輻射的空間分布和基本趨勢。在沒有衛(wèi)星觀測的時間段制作輻射長序列數(shù)據集可以用ERA5再分析輻射資料處理后代替。2.Hybrid地表入射太陽短波輻射模型計算得到的站點地表太陽短波輻射數(shù)據在東亞區(qū)域的精度較高,將其與處理后的ERA5再分析輻射資料進行STMAS融合,均方根誤差降低2 W/m~2,相對偏差降低0.016,相關系數(shù)提升到0.9,雖然用一年的數(shù)據進行檢驗代表性不夠,但也可以看出STMAS融合能提升輻射產品在東亞區(qū)域的效果。3.CERES、FY2衛(wèi)星反演產品、ERA5再分析輻射資料和ERA-Interim再分析輻射資料均能夠較好表現(xiàn)我國地表入射太陽短波輻射的時空分布情況,即西部地區(qū)高于中部和東北地區(qū),輻射值在西部和東北地區(qū)隨緯度升高而減小,在中部地區(qū)隨緯度升高而增大,輻射的高值區(qū)位于青藏高原(約260 W/m~2),低值區(qū)位于四川盆地(約120 W/m~2),兩者大致都位于北緯30°左右。4.由衛(wèi)星反演輻射融合產品和ERA5再分析輻射融合資料拼接而成的2001-2010年10年長序列輻射數(shù)據在日尺度和月尺度的分析中都具有很好的一致性,相關系數(shù)均在0.9左右,均方根誤差范圍相當(40 W/m~2左右),可作為長序列輻射驅動數(shù)據輸入陸面模式中計算地表參量。
【學位單位】：南京信息工程大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：P422
【部分圖文】：

圖 1.2 論文技術路線圖Figure 1.2 Technical roadmap for the paper注：圖中 SWDN 為衛(wèi)星反演輻射數(shù)據，ERA5 為 ERA5 再分析輻射數(shù)據

圖 2.1 輻射觀測站（左）與 Hybrid 計算統(tǒng)計的輻射站點（右）分布圖Figure 2.1 The actual radiation observation station (left) and the site (right) distribution used byHybrid to calculate radiation

圖 2.2 地球輻射能量收支分布示意圖Figure 2.2 Income and expenditure distribution map of the earth's radiant energy輻射與地球表面、大氣層相互作用的過程即為太陽輻射在地-氣系統(tǒng)大氣層主要是由大氣中的各種氣體分子、云與氣溶膠（包括大氣中懸

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本文編號：2824802