西藏地面太阳总辐射与紫外线的观测

摘要：

地面太阳光谱记录了太阳光经历大气层的烙印与信息,为大气环境、生态保护等研究提供实地依据.西藏高原空气稀薄,地面太阳辐射超强,观测西藏地面太阳光谱为太阳能利用提供实地数据.文章较系统地报道了西藏地面太阳光谱的实地观测结果,为相关高原科学研究提供高精度数据.利用 RAMSES光谱仪、CMP6 太阳总辐射仪和 NILU-UV太阳紫外辐射仪对西藏不同地区、不同季节太阳光谱、太阳总辐射和太阳紫外线进行了全方位的实地观测研究.观测研究了高海拔的西藏拉萨和那曲以及低海拔的北京和成都的光谱特征;研究了拉萨二分二至当地正午(北京时间 13:55 时)太阳光谱观测结果;对西藏地面光谱与AM1.5 和 AM0 标准光谱进行了对比研究.观测研究了西藏拉萨和那曲太阳总辐射、太阳紫外线强度特征.研究发现拉萨夏季可见和红外区光谱光强度甚至超过 AM0 光谱相应波长的强度,即:拉萨地面可见光和红外光强度偶尔超过大气层顶部的相应波长光强,是由部分云的反射增量所致;拉萨光谱谱峰出现在波长476.6 nm左右,在2017 年的夏至观测到的最大值为2.331 W·m-2·nm-1 .然而,对太阳紫外线(280~400 nm)光谱的观测发现地面太阳紫外区的光谱强度总是明显低于 AM0 光谱相应区光强,表明短波的紫外光被大气臭氧有效吸收.虽然拉萨海拔 3 680 m,但通过对拉萨当地正午太阳紫外光谱分析发现拉萨地面波长小于 300 nm的太阳紫外光谱强度几乎为零,表明波长小于 300 nm的太阳紫外线被大气层吸收,没有到达地面.同时,研究了西藏高海拔太阳光谱与北京、成都低海拔太阳光谱特征,揭示了各地大气成分、含量等诸多信息.报道了 2010 年 7 月—2013 年 12 月期间西藏太阳总辐射的观测结果;结果显示拉萨当日太阳总辐射最大值中约 18%超过了太阳常数(1 367 W·m-2 ).观测发现拉萨太阳总辐射瞬时最大值达到了 1 756.09 W·m-2(2011 年 6 月 24 日).报道了 2008 年 7 月—2013 年 12 月期间西藏太阳紫外线的观测结果;结果显示拉萨和那曲 UVA日最大值平均值约为 6 7 W·m-2 ,UVB日最大值平均值约为 5.1 W·m-2 ;拉萨和那曲当日太阳紫外线 A和紫外线B最大值变化趋势保持了很好的一致性,在 5 年多的观测期间紫外线强度没有出现明显的增强或减弱趋势.

关键词：西藏、太阳光谱、太阳总辐射、太阳紫外辐射

所属期刊栏目：39

分类号：P182.3(太阳系)

资助基金：国家自然科学基金项目;西藏大学珠峰学者培养计划基金项目;中央财政支持地方高校发展专项资金项目西藏太阳能资源与开发利用项目资助

在线出版日期：2020-01-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：1683-1688