中国大陆地区基于太阳辐射经验值计算ET0的适用性研究

太阳辐射是利用FAO推荐的Penman-Monteith(PM)公式计算参考作物需水量(ET_0)的必要参数。为了探究PM公式在辐射数据缺失的条件下,利用FAO推荐的公式及参数获得太阳辐射值(R_(s_c))替代观测值(R_(s_o))在中国大陆地区的适用性,本研究选用了中国大陆112个站点至少15 a的多年月平均观测数据,通过逐点计算分析了R_(s_c)和R_(s_o)的时空差异及二者分别输入PM公式获得的参考作物需水量ET_(0_c)和ET_(0_o)的时空差异。结果表明,R_(s_c)与R_(s_o)存在显著的时空差异性,二者相对差值范围为-2.86～4.41 MJ·m~(-2)·d~(-1),且在4—8月份差异较大;大致以"胡焕庸线"为界,线西北区域R_(s_c)与R_(s_o)的时空差异相对较小,且稳定,线东南区域的时空差异较大,且不稳定。但是,基于二者计算的ET_(0_c)和ET_(0_o)时空差异却不显著,平均只有0.06～0.26 mm·d~(-1)的误差;"胡焕庸线"西北地区的ET_(0_c)和ET_(0_o)绝对差值常年稳定在0.00～0.25 mm·d~(-1),"胡焕庸线"线东南地区则随季节而变化,夏季差异相对较大。在实际的应用中,西北地区全年和北方地区春、秋、冬三季以及长江、珠江流域所覆盖的南方地区在1、2、10、11、12月使用R_(s_c)替代R_(s_o)获得ET_0具有较好的适用性,北方地区的夏季、南方地区的3—9月份使用R_(s_c)计算ET_0则必须研究相应的方法对结果进行矫正,否则会有误差,且偏大。     

日光温室蔬菜生产连作障碍问题浅析及解决途径

节能型日光温室能量主要是来自太阳辐射和依靠温室的合理结构,充分采光、严密保温。江苏铜山县经过十几年对日光温室建筑结构、环境调控和栽培技术等方面的不断改进,形成了节能型日光温室蔬菜配套栽培技术,使日光温室蔬菜栽培茬口由单一的早春茬发展到早春茬、越夏茬、秋延茬和越冬茬等,基本消除了冬春蔬菜淡季。日光温室不仅实现了栽培反季栽培,而且还提高了抵御自然灾害的能力,延长了产品采收供应期,提高了蔬菜种植效益。但是,随着生产的发展,也出现了连作障碍问题,必须引起高度重视。     

榆林市1969—2008年太阳能资源的时空分布特征

利用陕西省榆林市12县(区)1969—2008年日照时数、云量等观测资料,分别计算了各县(区)太阳辐射值,分析了全市日照时数、太阳辐射及太阳能的分布特征。结果表明:榆林市太阳年辐射分布有明显的纬度差异,南北相差500 mJ/m2。在季节分布上,太阳辐射在春夏最多,秋季次之,冬季最少。榆林市年太阳辐射总量达到5 500～6 000 mJ/m2,是全国太阳能资源三级分布区之一,有很大的开发利用潜力。在此基础上发展清洁能源,对保持榆林市经济可持续发展,保护生态环境意义重大。     

APSIM玉米模型中辐射估算的误差传输

以华北地区3个典型站点(山东省莒县站、河南省郑州和南阳站)为研究对象,分析计算玉米生长期间Angstrom-Prescott模型、Ogelman模型、Bahel模型、日照百分率和气温日较差综合模型(简称综合模型)和刘可群等太阳总辐射估算模型的相对误差,分别将该5个模型估算结果和太阳辐射实测值(依次命名为模拟方案1-5和模拟方案0)输入APSIM玉米模型,计算各模型驱动APSIM玉米模型模拟产量的相对误差,分析由于太阳辐射估算误差对模型产量模拟结果造成的误差传输。结果表明,5个日太阳辐射模型在生长期内的平均估算误差(εi)在莒县站以A-P模型最小,在郑州和南阳站点以综合模型最小;各辐射估算模型对APSIM模型的产量模拟结果均有明显影响,综合模型模拟结果最好,其驱动APSIM模拟的玉米产量误差最小;5个辐射模型估算误差对APSIM模型模拟玉米产量的误差均有放大效应,Angstrom-Prescott模型、Ogelman模型、Bahel模型、综合模型和刘可群等模型辐射误差分别以2.23、2.28、1.63、1.85、1.90倍传输到APSIM玉米模型模拟的产量误差,可见,一定要重视辐射模型的选取和辐射模型经验系数的确定;评价5个辐射模型的误差传输到产量的误差,要综合考虑辐射模型本身的误差和辐射误差传输到产量误差中放大的效应两方面的影响,综合模型传输到产量的误差最小。因此,在华北地区无太阳总辐射实测值的地区使用APSIM模型时,本研究推荐辐射方案4即综合模型为首选模型。     

重庆丘陵山区参考作物蒸散量的确定及气候影响因素分析

基于重庆市北碚区2001—2011年气象资料,采用Penman-Monteith公式计算ET0,分析了3种不同太阳辐射(Rs)计算方法所得ET0的差异性,并利用相关性和敏感性分析方法分析气象因子对ET0的影响。结果表明,研究区2001—2011年年内各月ET0呈抛物线变化,年内ET0最大值出现在7月和8月,最小值出现在1月和12月;不同Rs计算方法是引起ET0和辐射项(ET0(rad))差异的主要原因,但差异不显著;研究区ET0主要由空气动力学项(ET0(aero))贡献;最高温度、最高相对湿度和最低相对湿度是研究区ET0的3个最主要的影响因子;采用Pen-man-Monteith公式计算研究区ET0时,建议采用Hargreaves公式计算Rs。     

茶园中太阳辐射能谱的研究

作者以辐射分光光度仪研究了茶丛对太阳辐射的反射、透射能谱。发现茶丛表面可将近红外线(到1100nm)各波长反射掉35—52％,其余波段都不足5％。在透射辐射中,有10—12％的近红外线可透射到丛下地面20厘米高处,其余波长仅透射2—4％。因此,较密茶丛(LAI=4.6)除能吸收35—60％的红外线外,对其余各波长可吸收91—97％不等,它比单片茶叶的吸收率大。茶园中获得的总辐射内,在晴天的早晨、傍晚蓝紫光和紫外线的百分比值,较中午时可分别多72％和130％,宜于为茶树吸收利用。     

气象要素(气温、太阳辐射、风速和相对湿度) 日变化进程的数理模拟

在建立植物生态生理模型（如光合作用、蒸腾作用数理模型）的过程中，气温、太阳辐射、风速、相对湿度等气象要素的日变化及瞬时资料是必不可少的。本文根据常规台站的日常观测资料，建立了气温、太阳辐射、风速、相对湿度等气象要素日变化的数理模型。并应用实测资料对所建模型进行了验证。实验表明：（1）描述气温日变化的正弦－指数模型通常其模拟结果不甚理想，但通过引用最高温度的时间延迟参数及惯性系数，可增加模拟结果的准确性。（2）根据日平均风速资料，应用两条正弦曲线模型可模拟的日变化及瞬时值，并可根据具体地点，确定日最小风速及两条正弦曲线的起至时间。（3）根据测量的太阳辐射日总量值以及太阳高度的日变化值等，可准确地模拟太阳辐射的日变化;(2)根据日平均风速资料，应用两条正弦曲线模型可模拟的日变化及瞬时值，并可根据具体地点，确定日最小风速及两条正弦曲线的起至时间.(3)根据测量的太阳辐射日总量值以及太阳高度的日变化值等，可准确地模拟太阳辐射的日变化；（4）根据露点温度和气温常规资料可准确模拟相对湿度的日变化。如果区域参数已知或被正常估计，上述方法可得到较为理想的气象要素日变化的模拟结果。     

杉木人工林生态系统太阳辐射特征研究

根据2008年的观测数据,分析了会同杉木人工林太阳辐射各分量的时间分布特征及不同季节太阳辐射分配率的差异。结果表明:除大气逆辐射(RLd)外,其余3种辐射的年变化大致呈单峰形;太阳总辐射(RSd)及反射辐射(RSu)日变化均呈规则的单峰曲线,而森林生态系统长波辐射(RLu)和RLd则呈波浪形;就全年太阳辐射的分配率而言,净辐射(23.5%)最大,有效辐射(19.0%)次之,反射辐射最小,仅7.5%;不同季节太阳辐射分配率亦有所不同,反射辐射和净辐射均为旱季小于雨季,有效辐射则相反。     

番茄秋延后栽培技术

1日光温室番茄秋冬茬栽培技术塑料薄膜日光温室(简称日光温室)的热源来自太阳辐射,除最寒冷季节和灾害性天气外,一般不进行人工加温。日光温室番茄栽培,设备简单,节省能源、投资少、见效快,可充分利用农村剩余劳动力和土地资源,已成为部分地区开发农村经济,使农民脱贫致富的新产业,经济效益和社会效益显著。     

太阳辐射作用下冻结期衬砌渠道温度场分析

【目的】对季节性冻土区衬砌渠道在太阳辐射作用下的温度场进行数值模拟,分析太阳辐射对渠道温度分布的影响。【方法】利用Hottel太阳辐射模型,结合热传导理论和有限元分析方法,考虑渠道自身的遮蔽作用,对太阳辐射作用下的梯形衬砌渠道的温度场进行计算。【结果】提出了梯形渠道太阳辐射的计算方法;衬砌渠道表面太阳辐射的日变化表现为早晚最小、中午最大;渠道阴、阳坡接受到的太阳辐射差异明显,阴坡太阳总辐射约为阳坡的20%;渠道表面温度的日变化趋势与大气温度相同,近似为正弦分布,其温度变幅小于大气温度变幅,变化滞后于太阳辐射约2.5h,阴、阳坡温度最大相差4℃左右,阳坡温度值与日间温度增加速率均大于阴坡。【结论】渠道温度变化与太阳辐射有密切关系,阴、阳坡接受到的太阳辐射量不同是渠道温度存在较大差异的原因,太阳辐射是渠道冻融循环的动力,在渠道冻胀研究中必须考虑太阳辐射的影响。