PDF《北极苔原新奥尔松地区的地表辐射特征》

2 ,出现在 2001年 6月.这些极 值的数据均为时平均数据 ,远远低于南半球同纬度的冰原地区.除海拔高度的影响外 ,主 要原因是因为新奥尔松地区经常多云 ,日照百分率低.总辐射月总量的最大值也是出现 在 6月 ,为600. 6MJ・m -

2 ,只有南极中山站 (69° 22′ S, 76° 22′ E)的12月月总量 (938MJ・ m -

2 )的约

2 /3,但大于长城站 (62° 13′ S, 58° 58′ W )的月总量 (382MJ・m -

2 ) [

18 ] . 图3各辐射量的平均年变化状况 Fig . 3. Annual change of Q, (1 - a) Q, F and B 总辐射的年总量为 2429MJ ・m -

2 ,明显小于南半球该纬度的南极内陆高原站 (79° 15′ S, 40° 30′ E) 4509MJ・m -

2 的观测结果 [

5 ] .我国长城考察站地区具有温暖湿润、 云 量大的特点 ,全年的太阳辐射为 1939MJ・m -

2 [

18 ] .Koldewey台站比长城站纬度要高 17° , 同样也是天空云量多 ,空气湿度大 ,但太阳辐射要强得多. 由此可见 ,新奥尔松地区云量对总辐射的影响较大.虽然 7月份整月为极昼 ,但是由 于盛夏云较多 ,使得夏半年 7月份的日变化波动反而比 4月份要小.冬半年的总辐射几 乎没有日变化 (图4a) , 4月总辐射日波动的振幅大约为 250W ・m -

2 ,超出 7月的振幅将 近50W ・m -

2 . 4.

2 反射率 ( a)和地面吸收太阳辐射 [ (

1 - a) Q]

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2 第 4期 邓海滨等 :北极苔原新奥尔松地区的地表辐射特征 图4各辐射量的日变化 Fig . 4. D iurnal change of Q, (1 - a) Q, F and B 到达地表的太阳辐射有一部分被反射回到大气 ,反射辐射的大小与下垫面的性质密 切相关.新奥尔松年平均反射率为 51% ,反射率的年变化在图 5中给出.这里我们讨论 的是非极夜期间的反射率. 图5反射率的年变化 (单位 : % ) Fig . 5. Annual change of albedo 图 4可以看到 , 3―5月地面反射率一直稳定在 78%左右 ,但是在 6月份由于气温不 断上升 ,冰雪开始融化 ,反射率下降得很快 ,随后反射率缓慢上升.7―9月即夏季的反射 率平均为 20%;

其中 , 7―8月时下垫面为典型的北极苔原 ,反射率平均仅为 15%.南极 长城站和中山站的下垫面 ,主要为沙砾 ,长城站仅有少量苔藓或地衣 ,中山站则很少有植 被 ,因而 , 12―1月 (裸露地表 )的平均地表反射率分别为 22%和19% [

19 ] ,都比 Koldewey

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2 极地研究 第18卷 站高. 由于新奥尔松下垫面状况年变化很大 ,导致了地面吸收辐射的年变化严重失衡.夏 半年 ,随着暖季接收的太阳辐射增强 ,下垫面冰雪开始融化 ,露出苔原地表 ,地表反射率迅 速减小.随着太阳总辐射的增强和地表反射率的减小 ,地面吸收辐射迅速增大.地面吸 收辐射的年变化呈现出明显的峰值右偏的现象 ,极值出现在 7月份. 由于地面吸收辐射的变化不仅受到太阳辐射的影响 ,也与地面状况关系密切 ,因此 , 地面在 7月比 4月接受了更多的太阳辐射.从图 4b可以看到 , 7月的日变化幅度达到 200W ・m -

2 ,远远大于 4月. 4.

3 有效辐射 ( F) 有效辐射又叫长波净辐射 ,为地面放出的长波辐射和大气逆辐射 (向下长波辐射 )的 差值.有效辐射的年总量为 1124MJ・m -

2 ,极昼期间为 420MJ・m -

2 .一般来说 ,在晴天 和辐射量大 ,下垫面干燥的条件下 ,地表放出的长波辐射较强.从图 3可以看出 ,一年当 中 ,由于 7―8月积雪融化引起下垫面性质的变化 ,有效辐射略强 ,其余各月有效辐射的辐 照度变化不大. 从有效辐射的日变化来看 (图4c) ,冬半年几乎没有日变化 ,辐射值在 0―5W ・m -