PDF《南极拉斯曼丘陵地区紫外辐射的特征》

第8卷第

3 期 南极研究(中文版) Vol.

8, No.3

1996 年9月ANTARCTIC RESEARCH (CHINESE EDITION ) September

1996 南极拉斯曼丘陵地区紫外辐射的特征 Ξ 卞林根 陆龙骅 贾朋群 (中国气象科学研究院, 北京 100081) 提要 本文对南极拉斯曼丘陵地区

1993 年2月~1994 年12 月的紫外辐射和总辐射资料进行 了初步分析.结果表明该地区地表接收到的太阳辐射能主要集中在暖季(10 ~

2 月) , 紫外辐射 和总辐射分别占年总量的 87% 和86%.极昼期间辐射通量特别强, 紫外辐射和总辐射

11 ~

1 月 的平均强度超过青藏高原和北极圈附近地区夏季(6 ~

8 月) 的平均强度. 南极春季(9 ~

10 月) 臭 氧洞期间, 臭氧减少不但对紫外辐射B 波段有显著的增加作用, 对紫外辐射和总辐射也有一定 的作用, 紫外辐射和总辐射与斜程柱臭氧总量都呈对数关系. 关键词 南极 拉斯曼丘陵 紫外辐射 紫外辐射虽然在总辐射总量中所占的比例不大, 但观测和分析紫外辐射通量的变化 具有重要意义.随着南极春季臭氧总量的减少, 到达地面的紫外辐射明显增加, 对极区生 物圈环境与全球生态系统都有重要影响. 因此, 在极区开展紫外辐射和臭氧的观测研究一 样都具有重要意义.美国南极站

1988 年开始实施紫外辐射的监测计划, 日本的南极站近 年来也开始对紫外辐射进行观测 (Booth et al.,1987;

Japan Meteorological Agency , 1994).1993 年我国在中山站建立了辐射和臭氧观测系统, 首次获得了紫外辐射和臭氧的 连续观测资料.本文主要分析

1993 年2月-1994 年12 月紫外辐射和总辐射的变化特 征, 初步讨论南极春季臭氧减少与紫外辐射和总辐射的关系.

一、 观测环境和仪器 拉斯曼丘陵位于东南极大陆沿海地区, 全年大部分时间受大陆冷气团的影响, 最低气 温可达-38 ℃, 大风频繁, 年平均风速为 7m s, 处于春季南极臭氧洞的边缘.辐射观测点 设在中山站(69° 22′ S,76 ° 22′ E) 站区北部的气象山上, 周围视野较开阔, 最大自然遮蔽角不 超过 4° (卞林根等,1993 ).由于海上冰山及地形的影响, 实际日照时间比天文日照时间少 约2h.辐射表安装高度距地表 1.5m. 本次辐射观测使用了 RYJ

22 全自动辐射记录仪, 分辨率瞬时值为

1 W m

2 ;

时累值为 0.01MJ m

2 , 采样速率为 1min , 精度为 0.6% .观测项目有紫外辐射、 总辐射和反射辐射. 紫外辐射表和天空辐射表均系美国 EPPLEY 公司用于低温环境下的产品, 紫外辐射波长 Ξ 国家 八五 科技攻关课题资助项目(852905202) ? 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 为290 ~ 385nm, 灵敏度为 160Λ V (W ・m -2 ) , 仪器运往南极观测前在中国气象局计量检 定中心进行了标定.周秀骥等(1994) 对同期的紫外辐射B 波段(波长为 285~ 325nm) 和 臭氧观测仪器已作说明.

二、 结果与分析 拉斯曼丘陵地区分别有

55 天极昼 (11 月下旬 ~

1 月上旬) 和58 天极夜期 (5 月下旬 ~

7 月下旬).图1给出观测期间

1 月(夏季)、

4 月(秋季) 和10 月(春季) 紫外辐射和总辐 射平均强度的日变化.由图

1 可见, 夏季中午前后

2 小时紫外辐射平均强度保持在

30 W m

2 上, 正午达到最大为 36W m

2 .秋季太阳高度升至 10° 左右, 中午前后紫外辐射平均强 度仅为夏季的 20% 左右.春季太阳高度角升至 30° 以上, 紫外辐射随之加强, 中午前后达 到25W m