云层与气溶胶对大气吸收太阳辐射的影响

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第2O卷第3辩高原气象V0l20N0．32∞1年8月PLATEAUMETE0R0L0GYAugust，2001文章编号：10000534(200])020264—07云层与气溶胶对大气吸收太阳辐射的影响胡丽琴，刘长盛(南京大学大气科学系，if_苏南京210093摘要：云通过辐射过程对地气系统的能量平衡起着特别显著的调节作用，是影响天气、气候以及全球变化的重要因子。近年来，有云大气对太阳短波辐射的“异常吸收叉成为云一辐射研究中的一个争论热点。有云大气的短波吸收受到多种因素的影响，关于这方面的研究还不够充分。本文通过计

2、算，从理论上探讨了若干因素的组合对大气哑收的综合影响在计算中，同时考虑了不同太阳辐射波段、不同太阳人射天顶角、不同云顶高度以及不同下垫面的影响，并考虑了包含大气分子、气溶胶和云滴的吸收与散射，及在近红外波段大气自身的热辐射等过程，阐明了云与气溶胶在不同波段对大气吸收太阳辐射的影响。关键词：云辐射；气溶胶辐射；大气的短波吸收中图分类号：P422．33文献标识码：A量的实测资料；二是加强对云及有云大气吸收机制1引言的基础性理论研究。由于云一辐射过程的复杂性，近年来，云或有云大气对太阳短波辐射的异常目前在这方面的研究仍不够充分。因此，从理论角吸收，成为云一辐射相互作用

3、中的一个研究热点。度来讲，有云大气的短波辐射特性值得更加深人地所谓异常吸收现象，实质上包含两个方面：一是就探讨和研究。有云大气吸收量的多少受到多种因素一层云而言，指的是实测的水云吸收率系统性地明的影响，许多研究工作从不同的角度探讨了这些因显大于云模式的理论计算值的现象；二是就有云大素的影响效应。例如，Zuev等用统计模式计算气而言，指的是目前大气环流模式和气候模式得出了云天大气的吸收情况，结果表明，整层大气的总的有云大气的平均吸收要明显小于实际观测值的现吸收受到云型、云量以及人射太阳天顶角等因素的象。对于前者，目前倾向性的看法是：水云的异常影响。李占清等n。。也

4、得出相近的结论，即地面的吸收是存在的。近二三年来，争论激烈的问题云辐射强迫与大气顶的云辐射强迫的比值，不仅与则是整层大气(包括晴空大气和有云大气)是否云顶高度和云的光学厚度有关，而且与太阳人射天存在异常吸收。Ramanatha。”J、Cess、P[1ewsk—顶角有关。DanLubin等研究了不同太阳天顶角ie等对不同观测资料的研究结果均显示，有云大下云天及晴空大气的吸收随波长的分布特点。对于气存在异常吸收。而Ark[ng通过统计方法得到气溶胶对大气总吸收的影响，一般认为，无论是云与Cess等完全相反的结论。李占清的研究结层外部的气溶胶，还是云层内部的气溶胶，都

5、会影果也表明，大气吸收异常更明显地出现在晴空而非响到总体的吸收’”]。云天大气中。Stephens口也对Cess等-的分析方由此来看，根据实际情况，考虑若干因素的组法和结论持怀疑态度。合对大气吸收的综合影响是非常有意义的。基于迄今有关有云大气异常吸收的各种研究仍无最此，本文采用辐射计算程序软件包——DIs0RT计终定论。这一问题的解决将有赖于两方面工作的深算了有云大气的吸收。在计算中，同时考虑不同太人：一是通过规模较大的辐射观测试验获取更高质阳辐射波段、不同太阳人射天顶角、不同云顶高收稿日期：29g90502；改回日期：1999—0820基金项目：我国短期气候预

6、测系统的研究九五“重中之重项目)(0B-008—01一O6—4)资助作者简介：胡丽琴(2972一)．女，硕士．主要从事气象卫星资料的应用等方面的科研工作*理在中国气象局国家卫星气象中心工作．北京，邮编200082维普资讯http://www.cqvip.com3期胡丽琴等：云层与气溶胶对大气吸收太阳辐射的影响度、不同下垫面的情况，大气中的辐射过程包含大射以及下垫面性质的各有关参数。气分子、气溶脏、云滴的吸收和散射．以及在近红(3)由DISORT模式得出各高度上的净辐射外波段大气自身的热辐射过程。通量，整层大气的吸收率由下式计算：A一(FNET．一FNETb啊)／

7、FDOWN⋯2计算方法和步骤其中FNET．和FNET分别是大气层顶部和底部我们选用LOWTRAN一7中中纬夏季大气模的净辐射通量，FDOWN为大气层顶入射的太阳式以及春、夏季海洋和城市背景的气溶脏模式，水辐射。云的滴谱以及波长为0．65,Um和1．39,Um的散射类似地，某一气层(或云层)的吸收率定义为该相函数取自文献[14]。整层大气分为8层，大气顶层顶部和底部的净辐射通量之差与该层顶部入射太的高度取为1OOkm。下垫面为海洋背景时地面反阳辐射的比值。照率取0，为陆地背景时地面反照率取0．2和0，8，(4)为考察气溶胶对整层大气总吸收的影响，能见度取23km。

8、有云时即在晴空背景的相应