近地面全天空太陽輻射通量受雲影響分析與參數化的研究

Cloud Effect on the Ground-Measured Downward Global Solar Flux: Analysis and Parameterization

柳中明(C. M. Liu) ； 沈秀蓉(S. L. Shen) ； 馮欽賜(S. T. Feng)

《大氣科學》 18卷1期 (1990/03) Pp. 35-55

摘要

本文企圖研究雲對太陽輻射的影響情形，及分析中央氣象局1982-1987年近地面全天空太陽輻射通量資料。結果發現雲的削減效應遠大於其它氣體或懸浮微粒的作用。在相同的雲量下，地面輻射量隨著太陽仰角增加而增加，也隨著地面日照率增加而增加。在相同的太陽仰角和日照率下，地面輻射量隨著雲量增加而減少。本文進而詳細分析各類雲的效應，發現當太陽在天頂時，積雨雲之削減率為41-77%，層雲為41-60%，積雲為46-65%，層積雲為65-74%；此些結果與國外研究相似。本文並同時發展參數方程式，其在晴空下誤差均方根為3.16 cal/cm^2-hr，在雲下為6.9 cal/cm^2-hr，亦與國外分析相符。誤差主要源自：太陽可能位於雲頂或雲隙，或近地面雲量與日照率具量測誤差等。不過這些誤差，在月平均下顯著減小至約2.17 cal/cm^2-hr。

關鍵字

雲 ； 太陽輻射 ； 參數方程式

並列摘要

This paper analyzes the cloud effect on the ground-measured global solar flux, through analyzing the data collected by the Central Weather Bureau during 1982-1987. The results show that the attenuation effect by cloud in far more efficient that those of gas or aerosols. While, for noontime case, the attenuation coefficient of Cb is 0.41-0.77, St 0.41-0.60, Cu 0.46-0.65 and Sc 0.65-0.74. These results are quite close to those observed by others. Meanwhile, a parameterization scheme is developed to estimate the surface global solar flux. For clear sky, the rms is 3.16 cal/cm^2-hr, and for cloudy sky 6.9 cal/cm^2-hr.Errors are resulted form the unwareness of the physical blocking of sunlight by cloud. However, for monthly-mean case, the rms is 2.17 cal/cm^2-hr.

並列關鍵字

Cloud ； Solar Radiation ； Parameterization