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前言1

第1章 绪论2

参考文献6

第2章 大气中的辐射8

2.1 引言8

2.2 大气成分8

2.2.1 气体和平均结构8

2.2.2 气溶胶9

2.2.3 云10

2.3 辐射能通量的基本术语12

2.3.1 辐射量12

2.3.2 介质的性质13

2.4 辐射与大气之间的相互作用14

2.4.1 辐射传输方程14

2.4.2 散射和反射15

2.4.3 偏振作用17

2.4.4 吸收和热发射20

参考文献21

第3章 气象学中的辐射量23

3.1 引言23

3.2 太阳常数24

3.3 太阳位置和相对大气质量26

3.4 太阳的输入和太阳光谱27

3.5 晴天太阳辐射28

3.5.1 直接射束，全辐照度28

3.5.2 直接日射，光谱辐照度30

3.5.3 太阳光环32

3.5.4 散射日射和总日射32

3.5.5 实际大气中的偏振34

3.6 晴空中的热辐射36

3.7 多云天空38

3.7.1 对太阳辐射的影响38

3.7.2 对热辐射的影响40

3.8 地面特性41

3.8.1 反照率41

3.8.2 典型的反照率值42

3.8.2.1 雪和冰43

3.8.2.2 植被44

3.8.2.3 矿物质表面46

3.8.2.4 海面47

3.8.3 地面反射引起的偏振48

3.8.4 发射率49

3.8.4.1 矿物质表面49

3.8.4.2 植被50

参考文献52

第4章 辐射测量56

4.1 辐射探测器56

4.1.1 热探测器56

4.1.2 量子探测器58

4.1.3 辐射标尺59

4.2 全辐射量的测量技术62

4.2.1 直接日射表62

4.2.1.1 历史上的基准直接日射表63

4.2.1.2 自校准直接日射表65

4.2.1.3 工作直接日射表66

4.2.1.4 直接日射表的安装70

4.2.1.5 直接日射表的维护71

4.2.1.6 直接日射表的校准72

4.2.2 总日射表72

4.2.2.1 最广泛使用的总日射表72

4.2.2.2 总日射表的安装79

4.2.2.3 总日射表的维护80

4.2.2.4 总日射表的校准81

4.2.2.5 散射辐射的测量82

4.2.2.6 斜面上太阳辐射的测量84

4.2.2.7 特殊用途的总日射表85

4.2.3 全辐射表和地球辐射表85

4.2.3.1 最广泛使用的全辐射表86

4.2.3.2 全辐射表的校准和维护88

4.3 光谱辐射的测量技术89

4.3.1 用直接日射表和总日射表进行光谱测量90

4.3.2 太阳光度计92

4.3.3 太阳光度计的校准96

4.3.4 紫外辐射的测量96

4.4 侧重于研究的测量技术98

4.4.1．地表反照率的测量98

4.4.2．表面发射率的测量99

4.4.3．日光偏振的测量100

参考文献102

第5章 资料处理、有效性和质量控制107

5.1 引言107

5.2 质量控制和有效性107

5.2.1 利用独立的测量系统进行检验107

5.2.2 利用水平面实测辐照度检验一致性107

5.2.2.1 总日射（Eg↓）108

5.2.2.2 散射日射（Ed↓）108

5.2.2.3 直接日射（S）108

5.2.2.4 反射日射（Er↑）108

5.2.2.5 向下的大气辐射（EL↓）111

5.2.2.6 向上的地球辐射（EL↑）111

5.2.2.7 净辐射（E？）111

5.2.3 利用计算的水平面辐照度检验一致性111

5.2.3.1 总日射（Eg↓）111

5.2.3.2 散射日射（Ed↓）112

5.2.3.3 直接日射（S）112

5.2.3.4 反射日射（Er↑）112

5.2.3.5 向下的大气辐射（EL↓）113

5.2.3.6 向上的地球辐射（EL↑）113

5.2.3.7 净辐射（E？）113

5.2.4 利用实测的斜面辐照度检验一致性113

5.2.5 利用计算的斜面辐照度检验一致性113

5.2.5.1 斜面上的直接日射（Si）113

5.2.5.2 斜面上的散射日射（Ed,i↓）114

5.2.5.3 斜面上的总日射（Eg,i↓）115

5.2.5.4 斜面上向下的大气辐射（EL,i↓）115

5.2.5.5 斜面上的净辐射（Ei？）116

5.2.6 宽带光谱资料的质量控制116

5.3 资料缺测118

5.3.1 内插118

5.3.2 利用同时观测的变量计算缺测的资料119

5.4 资料归档120

5.5 概要的统计与曲线图120

5.5.1 分布特征120

5.5.2 频率分布122

5.5.3 综合的频率分布122

5.5.4 阈值分析124

5.6 时间代表性124

5.7 空间代表性127

5.8 结论131

参考文献134

附录A.1 地外太阳光谱140

A.2 辐射量术语148

A.3 仪器选择准则151

A.4 符号汇编153

A.5 常数与转换因子155

附篇 世界辐射站网观测资料质量控制指南157

1．引言159

2．通则159

3．总日射160

3.1 总日射日、时辐照量月平均值的检查161

3.2 总日射日辐照量检查161

3.3 总日射时辐照量的检查162

4．散射日射162

4.1 散射日射日、时辐照量月平均值的检查162

4.2 散射日射时辐照量的检查163

5．直接日射163

5.1 直接日射日、时辐照量月平均值的检查164

5.2 直接日射日辐照的检查165

5.3 直接日射瞬时值的检查165

6．反射日射166

6.1 反照率月平均值的检查166

6.2 反射日射逐日数据的检查166

7．日照时数168

7.1 日照时数月总量的检查168

7.2 日照时数逐日总量的检查169

8．向下的大气辐射、向上的地球辐射和净地面辐射170

8.1 长波辐射的质量控制170

9．净全辐射171

9.1 净全辐射日、时辐照量月平均值的检查172

9.2 净全辐射时辐照量的检查173

参考文献174

附录Ⅰ 可能的总日射日辐照量175

附录Ⅱ 1月、7月总日射日辐照量与日照时数的相关175

附录Ⅲ 晴天总日射时辐照量与太阳高度的函数关系177

附录Ⅳ 1月、7月总日射可能时辐照量的日变化178

附录Ⅴ 每月15日计算的干洁大气中直接日射的可能日辐照量180

附录Ⅵ 晴天直接日射可能辐照量的计算方法181

附录Ⅶ 极地、中纬度、热带和赤道纬度地区典型大气透明度下，直接日射与大气质量的关系183

附录Ⅷ 全辐射体的半球辐照度184