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[科普中國]-可照時數(shù)

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基本含義

“可照時間”一般有兩種含義即:

(1)天文可照時間(不考慮大氣影響和地形遮蔽的最大可能日照時間);

(2)地理可照時間(考慮地形遮蔽而不考慮大氣影響的可能日照時間)。

任一地點一天內(nèi)受太陽光照射的時間。又稱日照時數(shù)。單位為小時。它包含:①一天中太陽光直達地面的時間,稱日照時數(shù)或?qū)嵳諘r數(shù)。可用日照計測得。它因云霧和地形對陽光的遮蔽而減少。②一天中太陽光可能直達地面的時間,也就是從日出到日沒的時間,稱可照時數(shù),即晝長。在空曠場地的可照時數(shù)稱天文可照時數(shù)。因緯度及季節(jié)而變(見“晝夜形成”)。它從理論計算求得,與天氣情況無關(guān)。在起伏地形地區(qū),因地形遮蔭的影響,可照時間也隨之減少,此稱地理可照時數(shù)??梢?,日照時數(shù)往往小于可照時數(shù),地理可照時數(shù)小于天文可照時數(shù)。1

計算模型可照時數(shù)根據(jù)本地的緯度和季節(jié)可以進行計算。在北半球,夏季一般隨緯度增加而增加,冬季則相反。

計算公式可參照下式2:

式中: 為可照時數(shù), 為觀測點維度(°), 為赤緯(°), =34′為蒙氣差。

時空特征基于數(shù)字高程模型(DEM)的起伏地形下可照時間計算模型來計算我國全年各月可照時間的空間分布:

圖版(a)給出了1月我國可照時間的空間分布,圖中各格網(wǎng)點的數(shù)值代表了該格網(wǎng)點所代表的Ik㎡區(qū)域的平均可照時間.圖中可照時間的緯向分布特征十分明顯1月太陽位于南半球,所以表現(xiàn)出可照時間由南向北遞減的趨勢;由于1月太陽高度角較低,與其他季節(jié)相比,1月各地可,個別格網(wǎng)點的可照時間幾乎為零;受山區(qū)地形本身和周圍地形遮蔽的影響,山區(qū)可照時間與同緯度平地相比明顯減少,從而表現(xiàn)出可照時間的非地帶性分布特征。在1kmxlkm的格網(wǎng)間距下,天山山脈、昆侖山脈、大興安嶺、秦嶺、橫斷山脈等大地形對可照時間的影響表現(xiàn)得十分明顯。1月全國平均可照時間為287h/月,可照時間最長為342h/月,最短為lh/月。3

圖版(b)給出了7月我國可照時間的空間分布圖。7月份太陽位于北半球,表現(xiàn)出可照時間由南向北遞增的趨勢;與1月份類似,由于山區(qū)地形的相互遮擋,山地可照時間仍比平地普遍偏少,同樣表現(xiàn)出可照時間的非地帶性分布特征,但由于7月份太陽高度角較高,所以地形對可照時間的影響不如1月份強烈,7月全國平均可照時間為429h/月,可照時間最長為502h/月,最短為223h/月。3

應(yīng)用1、可照時數(shù)的含義是太陽中心自出地平線至入地平線,其直射光線在無地障及云霧煙塵遮掩情況下,照耀地面之時間。把一年或一月的實際日照時數(shù)與可照時數(shù)相比稱日照比數(shù)或日照百分率。這對于研究云量分布和日照時間與農(nóng)作物的生長關(guān)系,以及太陽能的利用都有一定的意義。4

2、可照時間廣泛應(yīng)用于農(nóng)林、氣象、水文、遙感、建筑、太陽能工程等研究領(lǐng)域。3

3、可照時間的多少,直接影響到地表可獲得太陽輻射能量的多少,進而影響到其他氣象要素和地表通量的空間分布。3