不同天气状况下地表分光辐射特征及对地表反照率的影响研究

It’s important for parameterization of surface albedo and development of land surface process models to find out the relationship between solar spectral radiation and surface albedo, and to figure out influence mechanism of climatic factors on surface albedo. Using field observation data, we will analyze variation characteristics of land-surface spectral radiation and direct and scattering radiations, and reasons and mechanism of causing the change of surface albedo under different weather conditions, and do sensitivity analysis and quantitative research of surface albedo of different channels on air humidity, cloud cover and surface soil moisture in the project. In above research content foundation, we will investigate parameterization of surface albedo of spectral radiation and verify parameterization schemes by land surface process models, and do the comparison research between spectral radiation and total radiation. In this process, we will know the relationship between spectral radiation and climatic factors, and figure out the reason and mechanism of surface albedo changing under different weather conditions, and bring forth parameterization of surface albedo of different channels. The project is helpful for deeply understanding air-land interaction and it will advance land surface process models , weather models and climate models.

了解太阳分光辐射和地表反照率的关系，弄清气候因子对地表反照率的影响机理，对地表反照率的参数化以及陆面过程模式的发展都有着重要的意义。本项目拟利用野外观测资料，分析不同天气条件下地表分光辐射及直接辐射和散射辐射的变化特征，不同天气条件下地表反照率发生变化的原因及其机理；分波段地表反照率对空气湿度、云量及表层土壤湿度的敏感性分析及量化关系；在以上研究的基础上，对基于分光辐射的地表反照率的参数化进行研究；利用陆面过程模式验证分光辐射地表反照率参数化方案，并与不考虑分光辐射的地表反照率参数化方案进行对比研究。本研究的开展可以使我们了解分光辐射和气候因子的关系，弄清地表反照率随天气条件产生变化的原因和机理，并提出基于分光辐射的地表反照率参数化方案，为更深入地理解陆气相互作用打下基础，对陆面过程模式以至天气和气候模式的发展都有极大的促进作用。

如何更好地对地表反照率进行参数化，减小地表反照率的相对误差，一直是陆面过程模式中一个重要的科学问题。本项目对观测试验方案进行了精心设计，有效地剔除了一些影响因素，使得所得结果更具有可信性。本项目利用分光辐射、直接辐射、散射辐射以及土壤温湿度和气象塔站的观测资料，分析了不同天气条件下分光地表反照率的变化特征；分析了分光地表反照率与土壤湿度的关系；提出了基于分光辐射的地表反照率参数化方案，并利用WRF-CLM模式对得到的地表反照率参数化方案进行了验证，改进效果良好。本项目已资助发表论文9篇，其中SCI论文7篇，EI1篇，培养研究生3人，较好的完成了项目的研究目标。本项目得到的研究结果可以使我们更好地了解分光辐射和气候因子的关系，弄清地表反照率随天气条件产生变化的原因和机理，为更深入地理解陆气相互作用打下基础，对陆面过程模式以至天气和气候模式的发展都有极大的促进作用。