大连市紫外线辐射强度分析与预报方法研究.pdf

大连市紫外线辐射强度分析和预报方法研究 丛菁，孙立娟，蔡冬梅 （大连市气象局，辽宁 大连 116001） 摘 要 利用大连市 2007 年 8 月至 2008 年 8 月逐日紫外线观测资料，分析了紫外线辐射季、月和日变化特征 及其与相关气象要素的关系。总结得出：大连市紫外线辐射强度具有明显的季节变化，夏季最大，春季次 之，冬季最小。而各季节紫外线辐射强度的日变化同位相，都是关于正午呈大致对称分布。无论什么季节， 日照总时数、14时能见度和太阳高度角是影响大连市紫外线辐射强度的关键因素。同时，详细分析了雾对 辐射强度的影响。并运用逐步回归方法，求得各季节紫外线辐射强度的预报方程，实现了预报的定量化。 关键词：紫外线；气象要素；预报检验 引言 近年来，由于温室气体的增加，平流层臭氧遭到不断破坏，地球上的人类受紫外线辐射 的影响越来越大，紫外线强度和人类生存环境变化这一问题更为广泛地引起世界各国科学家 和相关学者的关注和重视[1]。相关的观测和预报逐渐开展起来，新西兰、澳大利亚、美国、 奥地利、德国、英国、法国、挪威、比利时、荷兰、希腊等国家开展较早[2]。国内的紫外线 观测开始于20世纪90年代初，1992年我国最先在长春和北京开始紫外线辐射光谱的观测[3], 为研究中国地区的紫外线光谱气候学打下基础。近年来，各省市气象局相继开展了紫外线观 测与研究工作。张云海等[4]研究了辽宁地区紫外线辐射强度的变化特征，分析了影响到达地 面紫外线辐射强度的因子，并结合 MM5 数值模式建立了统计预测模型。董美莹等[5]根据大气 辐射传输模式和多元线性回归方法研制出浙江省紫外线指数等级预报业务系统。李青春、阴 俊、王晶、杨雪艳等人也从各自角度分析了北京、上海、青岛、长春等地紫外线辐射特征[6～ 9] 。 本文通过对大连地区连续一年紫外线观测资料的统计分析，得出紫外线辐射强度变化规 律及其相关影响因素，并通过逐步回归方法，建立了各季节大连市紫外线预报方程，旨在为 研究紫外线辐射对人体健康的危害提供科学依据，并可作为大连市紫外线指数预报的参考和 检验依据，以促进预报水平的提高。 1 资料和紫外线指数划分标准 1.1 紫外线观测仪器简介和资料 紫外线测量仪分为宽波段测量仪和窄波段测量仪。选用北京奥博迪光电技术有限公司研 制的O-UVB型全天候紫外辐照计，设定通过光波段为280～315μm，辐照度测量范围0.00 1～ 19.99W/m2 。仪器与计算机连接，每隔 1 min 自动产生一个记录，存入数据库。 本文分析资料取自 2007 年 8 月 1 日至 2008 年 8 月 31 日大连市气象台观测到的较完整 的逐日紫外线辐射实况资料，并以资料中 10～14 时共 5 个时次各时次平均值的算术平均为 当天紫外线辐射量，以及相应时段的气温、气压、云量、能见度、相对湿度等气象要素的逐 日资料。其中，2007年9 月至2008年 8 月资料用以建立预报方程，2007 年8 月资料作为检 作者简介：丛 菁（1981-），女，山东烟台人，硕士，研究方向：短期气候诊断与预测， E-mail:ziyucj@. 196 验样本。春季、夏季、秋季和冬季平均分别定义为 3～5 月、6～8 月、9～11 月和 12～2 月 平均。由于紫外辐照计使用时间不长，观测的稳定性不是很好，对采集可靠数据造成了一定 的困难，因此在统计相关性前，剔除和订正了部分错误数据。首先剔除缺测、误差较大的数 据。其次，有极少部分数据出现纵向位移，结合天气现象及实际情况，对数据进行订正。 1.2 紫外线辐射强度等级和指数划分标准 紫外线辐射强度分级采用中气预发[2000]11 号文标准，各级别辐射量、指数、辐射强 度描述、对人体可能影响和需要采取的防护措施如表 1。