浙江丽水地区光热资源分布式模拟

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本文以地理信息系统软件为平台,利用1951-2000年浙江省及其周边地区日射站的月总辐射量、月直接辐射量和月散射辐射量的观测资料,以及浙江省及其周边地区共70个常规气象观测站的月平均气象资料,结合浙江省1:25万DEM数据,对浙江省太阳辐射和热量资源的时空分布进行了模拟,并完成了丽水地区实际地形下100m×100m分辨率的太阳直接辐射、散射辐射、地形反射辐射、总辐射以及月平均气温、界限温度起止日期、持续时间以及活动积温和有效积温的空间制图,为研究山区的太阳辐射和热量等气候资源创立可行方法,也为浙江省山地气候资源的分析和利用提供基础数据和科学指导依据。本文主要完成了以下几方面的工作:(1)建立了浙江丽水地区的太阳辐射模型系列。以分布式模型为核心技术,将地理信息系统、遥感科学与技术等现代空间信息技术与气候学专业领域结合起来,综合考虑天空和地面因素,实现起伏地形下太阳辐射分布式模拟,并绘制了丽水地区太阳直接辐射、散射辐射、地形反射辐射和总辐射的时空分布图。(2)在实现浙江省太阳辐射分布式模拟的基础上,建立了包含海拔高度、太阳总辐射、长波辐射等参量的分布式热量计算模型,分析了山区热量资源的分布特征,绘制了丽水地区月平均气温、界限温度起始日期、持续时间、活动积温和有效积温的空间分布图,实现了从山地太阳辐射到热量资源的定量空间扩展。(3)分析结果表明,模拟的丽水地区太阳辐射和热量资源很好地反映了宏观分布趋势和局地分布特征。在地形复杂的山区,地形对太阳辐射、平均气温和各级界限温度积温的影响均很显著。本文充分考虑了坡度、坡向、地表反照率等局地因素对山地太阳辐射的影响,表现出了向阳坡与背阴坡等局地气温、界限温度起止日期、持续时间及积温的分布特征,从而使得模拟结果更合理可信。本文的创新工作:(1)将地表非均匀因素分为地形起伏和下垫面性质多样两方面,保证了太阳辐射分布式模型的普适性和高效性。(2)建立的太阳辐射和热量资源模型前后关联,物理意义明确,模拟效果良好。(3)建立的山地热量资源分布式模型是借助GIS技术,立足于常规地面气象观测资料的物理经验统计模型,不依赖于山区实地考察资料,可以方便地在广大地区推广使用,在现阶段是实现山区热量资源模拟的最可行途径之一。关键字:丽水,太阳辐射,热量资源,GIS,分布式模型
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