中国西南近50年日照辐射及影响因子变化趋势和机理

应用西南地区川、滇、黔三省和重庆市约400个气象观测台站1960-2007年资料，分析研究近50年来该地区日照、太阳辐射的时空变化趋势和特征，以及同期影响它们的要素云量、水汽、能见度和大气气溶胶光学厚度等的变化趋势，以及要素间相互影响的物理机制。应用气候突变检验方法，对上述要素进行气候变化诊断，寻找变化的证据，揭示区域气候变化的事实。还要以青海瓦里关本底站地面太阳辐射观测数据为基准线，通过统计和比较的方法分析地球"变亮"以来西南地区辐射变化的趋势和特征，以期发现大气气溶胶和其他因子变化对该区域辐射的影响；最后，根据日照、辐射和气溶胶变化时空分布特征，与地面最高和最低温度变化进行相关分析，对"阳伞效应"假说进行验证。

上世纪80年代以来，全球出现太阳辐射明显减少，之后回升现象。同时，中国西南部分地区出现与北半球温度变化非同步现象。学者认为与辐射、日照减少和气溶胶增加有关。应用西南4省市近50年（1961-2010）地面气象资料，及近10年MODIS遥感气溶胶光学厚度（AOD）数据，对辐射、日照，以及影响要素——能见度、水汽、风速和AOD等相关分析。结果表明：1）AOD较高地区，辐射在90年代出现明显减少，本世纪以来减少趋停，部分站点略有回升。减少的原因与气溶胶有关外，还与云量和水汽变化有关。辐射减少使最高温度下降，对蒸发有影响。在低AOD区，辐射变化趋势不明显；2）云贵高原年日照时数变化趋势以减少为主，减少多在AOD较高区域，主要发生在夏、冬季。夏季日照减少与云量和水汽变化无关，与大气浑浊度有关。冬季显著减少还与云量增加有关；3）西南同时存在中国平均AOD最高区（＞1.0）和最低区（＜0.2）。近10年平均AOD增长率为0.016/10a。2007年达到最高点（0.40），2008年后出现下降。增加区域在四川盆地，重庆及贵州东南部。川西和云南大部AOD呈略下降；4）中国大陆AOD分布基本为东、西两个高值区和一个斜跨东北、西南部的低值带。人为气溶胶排放为主的东部，多年平均AOD约为0.45。自然气溶胶主导的西部，约为0.25。近10 年东部AOD呈增加趋势，西部AOD为微弱减少。研究基本弄清了西南地区辐射和日照变化规律和影响因子及机理，以及中国近10年AOD时空分布状况及趋势。研究结果为区域应对气候变化及对策，生态环境保护等提供了科学依据。