PDF《北极苔原新奥尔松地区的地表辐射特征》

第18卷第 4期 极地研究 Vol .

18, No.

4 2006年12月CH I NESE JOURNAL OF POLAR RESEARCH December

2006 [收稿日期 ] 2006年 7月收到来稿 , 2006年 8月收到修改稿. [基金项目 ] 国家自然科学基金重点项目 北极苔原和海冰地区边界层物理过程的观测研究 (40333032)资助. [作者简介 ] 邓海滨 ,女,1977年生.2005年于中国气象科学研究院获硕士学位.研究方向为极地气象与全球 变化. 研究论文 北极苔原新奥尔松地区的地表辐射特征 邓海滨 陆龙骅 卞林根 (中国气象科学研究院 ,北京 100081) 提要 利用我国北极黄河站所在地 ,德国 Koldewey站1993―2003年的资料 ,对新奥尔松地区的 地表辐射特征进行了初步分析.结果表明 ,由于云的影响 ,新奥尔松极昼期间的日照百分率仅 为32. 2%.暖季由于下垫面地表冰雪融化 ,地表反射率迅速减小 ,地面吸收辐射和地面有效辐 射都迅速增大.全年累计的净辐射为正值 ;

暖季是接受太阳辐射能的主要时段 ,寒季接受的太 阳辐射能极少.虽近 10年来新奥尔松地区的气温增加十分显著 ,但各辐射量的变化趋势不明 显.地表辐射实测值与同期 NCEP /NCAR相邻格点逐日资料的比较表明 , NCEP资料对各辐射 项模拟的精度不高. 关键词 北极 苔原 Koldewey 辐射特征 NCEP /NCAR

1 前言 近地面辐射和热状况是天气、 气候形成的重要因子.相对于南极来讲 ,北极离我国较 近 ,与北极辐射和热状况变化有关的气候和环境变化对我国的影响更为直接 [

1 ] .北极地 区特殊的地理环境和资料的缺乏 ,更加突出了辐射观测和研究的重要性.定量地揭示北 极地区辐射平衡的基本特征是研究北极在全球气候变化中作用的基础性工作 ,也是为反 演北极地区卫星资料提供地面真值的重要措施之一.因此 ,在北极开展辐射的观测和研 究具有十分重要的意义. 我国对北极的实地考察和研究始于上世纪 90年代.1991年 ,我国气象工作者与国 外同行合作 ,在北冰洋浮冰区进行了短期大气边界层结构和湍流通量输送观测试验 [

2 ] ;

1999年和 2003年 ,我国先后自主组织了两次北极考察 [ 1,

3 ] ;

2002年首次在朗伊尔宾的北 极苔原地区进行了大气边界层近地面辐射的观测研究 [

2 ] .2004年 7月 ,在新奥尔松建立 了黄河考察站 ,这是我国在北极陆地的第一个常年科学考察站. 我国对南极的实地考察研究早于北极 ,因而对南极各台站的辐射状况的研究也多于 北极 [ 2, 4―7 ] .我国北极考察的重点是在北冰洋浮冰区海冰的边界层特征 [ 8―11 ] ,对苔原地 区关注较少.国外对新奥尔松的关注的焦点主要是平流层臭氧 ,而对该地区辐射的研究 较少 ,研究的时段比较短 ,而且仅局限在某一个季节 [

12 ] .在利用德国 Koldewey台站 1993―2003年的气象资料 ,对北极苔原新奥尔松地区的短期气候特征进行研究 [

13 ] 的基础 上 ,本文利用该站日照和各辐射分量资料 ,对新奥尔松地区的地表辐射特征进行研究 ,并 利用同期逐日的 NCEP资料提取了 Koldewey台站位置相邻网格点的各项辐射资料 ,对NCEP资料在该地区的适用性进行了讨论.

2 资料说明 新奥尔松是国际北极研究中心所在地 ,隶属挪威 ,距北极点 1231km,离斯瓦尔巴群岛 首府朗伊尔宾仅 107km.Koldewey站(78. 925° N, 11. 950° E,海拔高度 11m)是德国 A lfred W egener Institute (AW I)在1991年 8月建立的.该站的观测场离我国北极黄河站的距离 不超过 200m.由于受北大西洋暖流的影响 ,该地是北极同纬度温度最高的地区 ,新奥尔 松年平均气温 - 5. 1℃,即使在隆冬季节 ,日平均气温都可以升至 0℃ 以上.气温的年变 化曲线呈现出极地圈中典型的 无心冬季 (Coreless W inter)和短暂夏季 ( Pointed Sum2 mer) 的特点 [