雾霾天气对天津市太阳辐射影响的量化研究

doi:10.3969/j.issn.1673-503X.2018.05.004

气象与环境学报 ›› 2018, Vol. 34 ›› Issue (5): 25-30.doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2018.05.004

雾霾天气对天津市太阳辐射影响的量化研究

陈跃浩, 熊明明, 曹经福, 杨艳娟

天津市气候中心, 天津 300074

收稿日期:2017-07-20 修回日期:2018-11-03 出版日期:2018-10-31 发布日期:2018-10-31
通讯作者: 杨艳娟,E-mail:495764035@qq.com E-mail:495764035@qq.com
作者简介:陈跃浩,男,1988年生,工程师,主要从事应用气候研究,E-mail:chenyuehao888@163.com。
基金资助:
天津市气象局课题（201614ybxm10）资助。

Quantitative study on the effect of haze-fog events on solar radiation in Tianjin

CHEN Yue-hao, XIONG Ming-ming, CAO Jing-fu, YANG Yan-juan

Tianjin Climate Center, Tianjin 300074, China

Received:2017-07-20 Revised:2018-11-03 Online:2018-10-31 Published:2018-10-31

摘要/Abstract

摘要： 基于2005—2016年天津市13个地面气象观测站的观测资料，探讨了近12 a天津市雾霾天气的空间分布，同时以西青站为例，基于西青站太阳辐射观测数据定量分析了雾霾天气对天津市太阳辐射的影响。结果表明：2005—2016年天津市雾霾天气总体呈北多南少的空间分布特征，雾霾日数高值区分布在宝坻蓟州地区，而滨海新区南部地区雾霾天气发生最少。2005—2016年天津市雾霾日数总体呈先增加后减少的变化趋势，秋季和冬季易形成逆温，不利的扩散条件使雾霾天气频发，因此秋季和冬季应重点防治雾霾天气。近12 a天津地区冬季雾霾天气对太阳辐射的影响率最大。随着雾霾天气持续日数的递增，天津地区雾霾天气发生频次呈幂函数的形式递减，但雾霾天气对太阳辐射的削弱作用逐渐增加，持续6 d的雾霾天气使太阳辐射比背景值下降57.14%。雾霾天气持续发生发展对冬季北方地区设施农业生产及太阳能发电等行业影响较大，应采取适当的应对策略，尽可能减小灾害损失。

关键词: 雾霾, 太阳辐射, 影响率, 持续日数

Abstract: Based on the observational data from 13 surface meteorological stations in Tianjin from 2005 to 2016,the spatial distribution of haze-fog events in Tianjin was analyzed and its effect on the solar radiation was quantitatively studied using observational data of solar radiation at Xiqing station.The results showed that haze-fog events in Tianjin occur more frequently in north than in south,with a greater number of haze-fog day observed in Baodi and Jizhou and a smaller number of haze-fog day observed in the southern area of Binhai New District.The number of haze-fog day in Tianjin increases initially from 2005 and decreases later.Temperature inversion occurs frequently in autumn and winter,and the adverse diffusion conditions result in the frequent occurrence of haze-fog events.Therefore,the prevention and treatment of haze-fog events in autumn and winter are very important.The greatest influence rate of haze-fog events on solar radiation occurs in winter during the recent 12 years.With increasing duration of haze-fog events,the occurrence of haze-fog events in Tianjin decreases in a form of the power function.However,the decline of solar radiation due to haze-fog events in Tianjin becomes stronger.The solar radiation decreased by 57.14% compared with the background solar radiation in a 6-d persistent haze-fog event.The occurrence and persistence of haze-fog events have great effect on the production of facility agriculture and solar power generation in the northern region of China during winter,and some proper strategies should be taken in order to minimize disaster losses.

Key words: Haze-fog event, Solar radiation, Influence rate, Persistent day number

中图分类号:

P468.0⁺27

陈跃浩, 熊明明, 曹经福, 杨艳娟. 雾霾天气对天津市太阳辐射影响的量化研究[J]. 气象与环境学报, 2018, 34(5): 25-30.

CHEN Yue-hao, XIONG Ming-ming, CAO Jing-fu, YANG Yan-juan. Quantitative study on the effect of haze-fog events on solar radiation in Tianjin[J]. Journal of Meteorology and Environment, 2018, 34(5): 25-30.

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参考文献

[1] Dickinson W C,Cheremisinoff P N.Solar energy technology handbook[M].New York:Marcel Dekker,Inc.,1980.
[2] 马琪,杜继稳,延军平,等.1961-2009年大同市太阳辐射变化特征及其与气象要素的关系[J].气象与环境学报,2012,28(2):22-27.
[3] Che H Z,Shi G Y,Zhang X Y,et al.Analysis of 40 years of solar radiation data from China,1961-2000[J].Geophysical Research Letters,2005,32(6):L06803.
[4] 买苗,曾燕,邱新法,等.黄河流域近40年日照百分率的气候变化特征[J].气象,2005,32(5):62-66.
[5] 夏露,张强.黄土高原地表能量平衡分量年际变化及其对气候波动的响应[J].物理学报,2014,63(11):119201.
[6] 孙治安,刘晶淼,曾宪宁,等.云天地表总辐射和净辐射瞬时值的计算方法[J].气象与环境学报,2014,30(3):1-9.
[7] 江滢,申彦波,党军.两种太阳总辐射分钟级预报方法的比较[J].气象与环境学报,2013,29(3):85-91.
[8] 张益炜,袁淑杰,高旭旭,等.1961-2010年河北省太阳直接辐射时空分布特征[J].气象与环境学报,2014,30(1):95-99.
[9] 马金玉,梁宏,罗勇,等.中国近50年太阳直接辐射和散射辐射变化趋势特征[J].物理学报,2011,60(6):069601.
[10] 邵振艳,周涛,史培军,等.大气污染对中国重点城市地面总辐射影响的时空特征[J].高原气象,2009,28(5):1105-1114.
[11] 石广玉.大气辐射学[M].北京:科学出版社,2007.
[12] 丁一汇,柳艳菊.近50年我国雾和霾的长期变化特征及其与大气湿度的关系[J].中国科学:地球科学,2014,44(1):37-48.
[13] 孙彧,马振峰,牛涛,等.最近40年中国雾日数和霾日数的气候变化特征[J].气候与环境研究,2013,18(3):397-406.
[14] Elminir H K.Relative influence of weather conditions and air pollutants on solar radiation-Part 2:modification of solar radiation over urban and rural sites[J].Meteorology and Atmospheric Physics,2007,96(3/4):257-264.
[15] Norris J R,Wild M.Trends in aerosol radiative effects over Europe inferred from observed cloud cover,solar "dimming",and solar "brightening"[J].Journal of Geophysical Research,2007,112(D8):D08214.
[16] Che H Z,Shi G Y,Zhang X Y,et al.Analysis of sky conditions using 40 year records of solar radiation data in China[J].Theoretical and Applied Climatology,2007,89(1/2):83-94.
[17] Qian Y,Wang W G,Leung L R,et al.Variability of solar radiation under cloud-free skies in China:the role of aerosols[J].Geophysical Research Letters,2007,34(12):L12804.
[18] 陈灿,何珍,何颖,等.关于雾霾天气对太阳辐射量的影响研究实验[J].科技创新导报,2015,12(5):114-116.
[19] 李晓文,李维亮,周秀骥.中国近30年太阳辐射状况研究[J].应用气象学报,1998,9(1):24-31.
[20] 中国气象局.地面气象观测规范[M].北京:气象出版社,2003:21-27.
[21] 吴兑.关于霾与雾的区别和灰霾天气预警的讨论[J].气象,2005,31(4):3-7.
[22] 王珊,修天阳,孙扬,等.1960-2012年西安地区雾霾日数与气象因素变化规律分析[J].环境科学学报,2014,34(1):19-26.
[23] 吴兑.霾与雾的识别和资料分析处理[J].环境化学,2008,27(3):327-330.
[24] 叶鑫欣,魏伟,李航,等.天津地区雾天不同高度湍流输送特征的实验研究[J].北京大学学报:自然科学版,2016,52(5):809-818.
[25] 赵伟,顾骏强,杨军,等.杭州太阳日总辐射变化特征分析[J].资源科学,2009,31(9):1587-1591.
[26] 靳冰凌.2011年地面入射太阳辐射变化及其与敏感因子回归分析[J].气象与环境科学,2014,37(2):74-79.
[27] 李云燕,王立华,王静,等.京津冀地区雾霾成因与综合治理对策研究[J].工业技术经济,2016,35(7):59-68.
[28] 张莹,贾旭伟,杨旭,等.中国典型代表城市空气污染特征及其与气象参数的关系[J].气象与环境学报,2017,33(2):70-79.
[29] 王艳秋,杨晓丽.哈尔滨市降水形势对大气污染物浓度稀释的影响[J].自然灾害学报,2007,16(5):65-68.
[30] 叶光营,吴毅伟,刘必桔.福州区域雾霾天气时空分布特征分析[J].环境科学与技术,2010,33(10):114-119.
[31] 齐月,房世波,周文佐.近50年来中国东、西部地面太阳辐射变化及其与大气环境变化的关系[J].物理学报,2015,64(8):089201.
[32] 刘赫男,张洪玲,朱红蕊.1961-2010年黑龙江省太阳能资源特征分析与评估[J].气象与环境学报,2013,29(4):89-93.
[33] 倪春花,李弘毅,吴在军.雾霾对光伏发电量的影响分析[J].江苏电机工程,2015,34(6):77-81.
[34] Zhang H,Yin Q,Nakajima T,et al.Influence of changes in solar radiation on changes of surface temperature in China[J].Acta Meteorologica Sinica,2013,27(1):87-97.
[35] 沈钟平,张华.影响地面太阳辐射及其谱分布的因子分析[J].太阳能学报,2009,30(10):1209-1215.

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[1]	周黛怡;杨洪海;秦榕;陈勇航;辛渝;黄家敏;陈春美. 基于地面观测与GEWEX-SRB卫星反演新疆维吾尔自治区地面太阳辐射研究[J]. 气象与环境学报, 2018, 34(4): 84-91.
[2]	冯喜媛, 王宁, 刘实. 1961—2014年东北三省热量资源变化特征[J]. 气象与环境学报, 2018, 34(1): 91-98.
[3]	李杨, 马舒庆, 贾小芳, 郑宇, 鲁赛, 赵胡笳. 基于无人直升机探测的北京地区重雾霾天气大气颗粒物垂直变化特征分析[J]. 气象与环境学报, 2016, 32(6): 179-183.
[4]	赵娜,尹志聪,吴方. 北京一次持续性雾、霾的特征和成因分析[J]. 气象与环境学报, 2014, 30(5): 15-20.
[5]	丁珏,李家骅,刘义,张宝亮,王庆涛. 雾天气向霾天气转化时气溶胶颗粒物的动力学特性[J]. 气象与环境学报, 2012, 28(2): 91-96.
[6]	姜晓艳, 张菁, 高杰, 陈鹏狮, 臧俏冰, 姜淼. 沈阳地区农作物生长季热量资源变化特征[J]. 气象与环境学报, 2011, 27(2): 19-24.
[7]	白建辉. 华北地区光合有效辐射的计算方法研究[J]. 气象与环境学报, 2009, 25(2): 1-8.
[8]	白建辉陈洪滨王勇王庚辰. 香河地区光合有效辐射的测量和计算[J]. 气象与环境学报, 2009, 25(1): 6-14.
[9]	贾庆宇,周莉,王笑影,周广胜,谢艳兵. 盘锦湿地芦苇群落冠层内辐射分布特征[J]. 气象与环境学报, 2008, 24(4): 19-22.