许昌站直接辐射与人工日照分析研究

于伟娟

摘 要：本文分析了两种观测仪器的在不同月份、季节、天气条件下的差异分布特征，得出以下结论。①直接辐射表采集的数据高于人工观测的日照数据。两种观测日照时数日值除6月、7月、8月外，其他月均存在显著差异，且差异呈明显的季节变化规律，在夏季差异最小，秋季次之，冬季和春季较大。②受仪器和天气的影响，在晴空、多云天气条件下，直接辐射表较人工日照计观测记录偏高;在阴天条件下，直接辐射表较人工日照计观测记录平均偏低。

关键词：直接辐射;日照计;日照时数;差异分析

中图分类号：P414.5文献标识码：A文章编号：1003-5168（2018）26-0154-02

日照时数测量是太阳辐射时间分布测量的重要组成部分，也是影响气候变化的主要气象要素之一。本文探讨不同月份、不同季节、不同天气条件下直接辐射表与台站人工日照计两种观测日照时数的差异分布特征，为促进日照时数监测方法改革提供科学依据，提高气象监测数据的准确性和代表性。

1 资料来源和处理方法

1.1 测点背景

本资料取自河南省许昌市国家基本气象站，监测点地理经纬度：113°56′E、34°04′N。许昌地处豫中，属暖温带大陆性季风气候，气候温和，光照充足，雨量充沛，无霜期长，四季分明。气候特点是：春季干旱多风沙，夏季炎热多雨集中，秋季晴爽日照长，冬季寒冷少雨雪[1]。

2 结果与分析

2.1 日值差异分析结果

直接辐射表与人工观测日照时数日值的年度差值（年度相对差值）为0.41h·d-1（4.76%），表明直接辐射表观测高于人工观测日照时数。两种观测日照时数日值除了夏季的6月、7月、8月三个月外，其他月均存在显著差异，且差异存在明显的季节变化规律，在夏季差异最小，秋季次之，冬季和春季较大。与人工日照计对比，直接辐射表高于人工日照计观测记录的频率为54.3%，86.8%的差值分布于±2.0h·d-1之间，68.0%的差值分布于±1.0h·d-1之间，其中33.9%分布于±0.2h·d-1之间，具体见图1。从图2可知，直接辐射表与人工日照时数差值呈偏态分布，51.8%的相对差值分布于±20%之间，其中21.9%分布于±5%之间，34.5%分布于±10%之间。

2.2 不同天气条件下日值差异分析

①兩种观测资料的差异随云量的增加逐渐减小。在晴天条件下（TCC≤2成），两种观测资料的差值平均值（相对差值平均值）为0.64h·d-1（8.55%）;在多云条件下（2成②随相对湿度的增加，空气中水汽对太阳辐照度的削弱能力增强，两种观测日照时数差值平均值逐渐减小，但相对差异呈增大趋势。

③气温低于-5℃条件下，直接辐射表高于日照计观测记录，差值平均值为1.40h·d-1（19.17%），当气温为-5℃