基于精密太阳光谱辐射计的气象辐射观测
刘丽莹1, 郑峰2,*, 张国玉1, 徐毅刚2, 杨礼艳2, 吕文华3, 边泽强3, 崇伟3, 李野1,*

Meteorological Radiation Observation Based on Precision Solar Spectroradiometer
LIU Li-ying1, ZHENG Feng2,*, ZHANG Guo-yu1, XU Yi-gang2, YANG Li-yan2, LÜ Wen-hua3, BIAN Ze-qiang3
(a) GHI型太阳光谱辐射计; (b)在太阳跟踪器上的DNI型太阳光谱辐射计 太阳光谱辐照度观测在气象应用方面, 主要有两个目的: 一是监测太阳活动变化, 二是监测大气活动变化。 而地面测量的太阳光谱辐照度是太阳辐射穿透大气后到达地面的能量, 所以, 若要在地球表面监测太阳活动引起的辐射变化, 就需要消除观测数据中的大气影响。 大气条件的一个重要的参数化表征方式是“大气质量(air mass, AM)”, 用其表 征辐射穿过大气后受到的影响[ 10 ]。 AM通常用相对大气质量表示, 定义如方程(2)所示, 是指日光自 θ 角倾斜入射时与自天顶入射时的光学厚度之比, 主要是用来表征大气对太阳辐射的吸收和衰减程度。 更重要的是, 为了让不同大气条件、 不同地理位置上观测的太阳辐照度测量数据能够在消除大气影响后进行统一的比较和处理, 所以定义形式是一种相对大气质量的形式——比值形式, 分母项表示海拔高度为零, 且天顶角也为零时的大气光学厚度; 分子项则是观测点所在的海拔和天顶角度对应的光学厚度。 因此, 大气质量是太阳光谱辐照度测试数据的附随参数, 是所测太阳光谱辐照度数据对应的大气条件, 消除大气条件影响后数据才能够反映太阳活动的辐射变化情况。