河北省实际地形下太阳辐射分布式模拟

摘要

本文利用河北省及周边省份常规气象观测站和太阳辐射站资料,结合河北省1:250,000DEM数据,以地理信息系统(GIS)为数据处理平台,应用实际地形下太阳辐射分布式计算模型,对河北省太阳辐射时空分布进行了模拟和研究。计算了河北省100m×100m分辨率的天文辐射、直接辐射、散射辐射、地形反射辐射和总辐射的空间分布；分析了起伏地形太阳辐射时空分布特征及天文、地理、地形地貌、大气透明度等因子对太阳辐射分布的影响规律,得出以下结论:(1)河北省天文辐射量7月>4月>10月>1月,各月天文辐射量均表现出很好的纬向分布特征,由南到北天文辐射量呈减少趋势；(2)河北省太阳直接辐射量4月>7月>10月>1月,各月直接辐射量均表现出较好的纬向分布特征,由南到北直接辐射量呈增加趋势；(3)河北省太阳散射辐射7月>4月>10月>1月,各月散射辐射呈现较好的纬向分布特征,呈南多北少的分布特征；(4)河北省1月、4月、7月、10月平原及高原、盆地的反射辐射量都很小,差异不明显；山地反射辐射值大于平地；(5)河北省太阳总辐射量7月>4月>10月>1月,总辐射呈现较好的纬向分布特征,呈南少北多的分布特点；(6)太阳高度角越小,河北省辐射量越小,南北辐射差异越大；太阳高度角越大,河北省辐射量越大,南北辐射差异越小。(7)地形越平坦,开阔度越大,对河北省太阳辐射分布的影响越小,地形起伏越大,开阔度越小,对河北省太阳辐射分布的影响越大。(8)河北省山地南坡接收的太阳辐射一般较同纬度平地偏大,北坡则较平地小,太阳高度角越小,这种差异越明显；东、西坡向对太阳辐射分布影响较小。(9)1月、4月、7月、10月太阳直接辐射量>散射辐射量>地形反射辐射量,地形反射辐射量占总辐射量不到1％。同时,太阳直接辐射占总辐射的比重10月>1月>4月>7月,这可能是由于1月、10月云量相对较少,相对湿度较低,大气透明度较高,而7月、4月云量相对较多,相对湿度较高,大气透明度较低造成的。

目录

文摘

英文文摘

第一章 前言

1 河北省概况

2 实际地形下太阳辐射分布式模拟的意义和目的

3 国内外研究进展

3.1 水平面太阳辐射研究

3.2 起伏地形下太阳辐射研究

第二章 资料与方法

1 资料

1.1 常规气象资料

1.2 辐射资料

1.2 地形资料

2 方法

2.1 实际地形下天文辐射分布式模拟

2.2 实际地形下直接辐射分布式模拟

2.3 实际地形下散射辐射分布式模拟

2.4 实际地形下反射辐射分布式模拟

2.5 实际地形下总辐射分布式模拟

第三章 河北省太阳辐射模拟结果

1 河北省天文辐射模拟结果

2 河北省直接辐射模拟结果

3 河北省散射辐射模拟结果

4 河北省反射辐射模拟结果

5 河北省总辐射模拟结果

6 局地地形对太阳辐射的影响规律

第四章 应用前景

1 农业产业结构调整

2 日光温室生产

3 太阳能发电

4 山区小气候利用

5 太阳能建筑

6 气候变化研究

第五章 结论与展望

1 结论

2 展望

参考文献

致谢

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