[发明专利]地表太阳短波辐射的确定方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及气象领域，尤其涉及一种地表太阳短波辐射的确定方法和装置。

背景技术

地表太阳短波辐射是地表辐射收支平衡的重要组成部分，也是地表能量平衡和地气相互作用的重要驱动因素及陆面过程与气候变化研究的重要参数。高精度的地表太阳短波辐射不仅对全球气候变化及旱灾洪涝等气候灾害预报具有现实意义，也可为人类生态环境相关的决策提供帮助，对于灾害预报、太阳能的估算等方面具有重要的意义。

通常，地表太阳短波辐射采用辐射传输方程法来确定。该方法计算精度较高。然而，由于其物理模型复杂，因此计算量大，计算时间长，难以应用于大规模业务。并且，该方法大多应用于在晴空条件下确定地表太阳短波辐射，而无法应用于在有云条件下确定地表太阳短波辐射。

发明内容

本发明的主要目的在于，克服采用现有的辐射传输方程法来确定地表太阳短波辐射时计算时间长等缺陷，而提供一种新的地表太阳短波辐射的确定方法和装置。

根据本发明的一个方面，提供了一种地表太阳短波辐射的确定方法。该方法包括：构建包括有大气参数和地表太阳短波辐射的对应关系的信息表；通过卫星云产品信息，获取每个像元的大气参数；以及通过在所述信息表中查找所述大气参数，确定所述每个像元的地表太阳短波辐射。

根据本发明的实施例，构建包括有大气参数和地表太阳短波辐射的对应关系的信息表包括：分别设置对应于不同大气条件的大气参数，其中对应于晴空条件的大气参数包括以下至少之一：太阳天顶角范围、气溶胶光学厚度、气溶胶类型；对应于水云条件的大气参数包括以下至少之一：太阳天顶角范围、水云粒子有效半径、水云光学厚度；对应于冰云条件的大气参数包括以下至少之一：太阳天顶角范围、冰云粒子有效半径、冰云光学厚度；以及分别构建对应于所述不同大气条件的所述信息表。

根据本发明的实施例，分别设置对应于不同大气条件的大气参数包括以下至少之一：按照如下方式设置对应于晴空条件的大气参数：太阳天顶角范围为0至90度，间隔为1度；气溶胶光学厚度范围为0至3，间隔为0.5，无单位；气溶胶类型设置为城市型气溶胶、乡村型气溶胶和海洋性气溶胶；按照如下方式设置对应于水云条件的大气参数：太阳天顶角范围为0至90度，间隔为1度；水云粒子有效半径分别为4、8、12、16、20或24，单位为微米；水云光学厚度范围为0至150，间隔为1，无单位；按照如下方式设置对应于冰云条件的大气参数：太阳天顶角范围为0至90度，间隔为1度；冰云粒子有效半径分别为24、32、64、128、256或512，单位为微米；冰云光学厚度范围为0至150，间隔为1，无单位。

根据本发明的实施例，通过卫星云产品信息，获取每个像元的大气参数包括：通过卫星云产品信息，确定每个像元的大气条件，其中所述大气条件包括晴空条件、水云条件和冰云条件中的至少一个；以及获取该像元在该大气条件下相应的大气参数。

根据本发明的实施例，获取该像元在该大气条件下相应的大气参数包括以下之一：当所述卫星云产品信息指示该像元为晴空时，获取该像元的太阳天顶角、气溶胶光学厚度和气溶胶类型；当所述卫星云产品信息指示该像元为水云时，获取该像元的太阳天顶角、水云粒子有效半径和水云光学厚度；当所述卫星云产品信息指示该像元为冰云时，获取该像元的太阳天顶角、冰云粒子有效半径和冰云光学厚度。

根据本发明的实施例，通过在所述信息表中查找所述大气参数，确定所述每个像元的地表太阳短波辐射包括以下之一：当所述卫星云产品信息指示像元为晴空时，通过在对应于晴空条件的晴空信息表中查找所述大气参数，确定所述每个像元的地表太阳短波辐射；当所述卫星云产品信息指示像元为水云时，通过在对应于水云条件的水云信息表中查找所述大气参数，确定所述每个像元的地表太阳短波辐射；以及当所述卫星云产品信息指示像元为冰云时，通过在对应于冰云条件的冰云信息表中查找所述大气参数，确定所述每个像元的地表太阳短波辐射。

根据本发明的另一方面，提供了一种地表太阳短波辐射的确定装置。该装置包括：构建模块，用于构建包括有大气参数和地表太阳短波辐射的对应关系的信息表；获取模块，用于通过卫星云产品信息，获取每个像元的大气参数；以及确定模块，用于通过在所述信息表中查找所述大气参数，确定所述每个像元的地表太阳短波辐射。