[发明专利]一种利用地面气象观测资料估算地表反照率的方法

权利要求书

1.一种利用地面气象观测资料估算地表反照率的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、气象观测数据收集与整理，获取目标站点的气象观测数据，包括该站点所在的地理位置、逐日或逐月的辐射作用层的叶面指数LAI_k和日照时数n_k，其中k为表示时序的下标，根据目标站点的地理位置计算太阳倾角δ_k；

步骤2、根据太阳倾角和目标站点的地理位置计算目标站点的太阳正午时角天顶距，计算公式如下：

上式中，Z_k表示第k日或第k月平均的太阳正午时角天顶距；

步骤3、根据步骤1和步骤2获得的数据计算晴空地表反照率的天顶值α_zz,k；

步骤4、计算晴天反照率的日或月平均值，由于太阳角天顶距随太阳东升西落的时角不断变化，第k日或第k月平均的地表反照率是随时间变化，对时角积分得到晴天地表反照率的日或月平均值；

所述步骤4中，晴天地表反照率的日或月平均值的计算公式如下：

上式中，α_0,k为第k日或第k月晴天地表反照率的平均值；

步骤5、计算地表反照率的日或月平均值，采用日照时数考虑云量对反照率的影响，则地表反照率的日或月平均值为

上式中：C₁和C₂为常数，N_k为第k日或第k月平均最大可能日照时数；

所述步骤1中，所述地理位置包括经度L、纬度和海拔h，所述纬度采用弧度表示，若位于北半球取正值，位于南半球则取负值；

所述步骤3中，所述晴空地表反照率的天顶值计算公式如下：

α_zz,k＝α_zv,k[1-exp(-ζ·LAI_k)]+exp(-ζ·LAI_k)α_zs,k

上式中：ζ为常数；α_zs,k，α_zv,k分别为太阳正午时裸土和植被反照率的天顶值，与太阳正午时角天顶距、海拔、降水量等有关，其计算公式为

α_zs,k＝C_s1P_r^-0.5α_zzsexp(bZ_k)+C_s2

α_zv,k＝C_v1P_r^-0.5α_zzvexp(bZ_k)+C_v2

上式中：b为与辐射作用层类型有关的常数；α_zzs,α_zzv,C_s1,C_s2,C_v1和C_v2为常数，采用观测反射辐射的气象站资料进行率定；P_r为该站点大气压强与标准大气压的比值。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤3中，C_v2和C_s2的取值和该站点的多年平均降水量P有关，分为以下三种情况，1)当P≥400mm，即该站点位于湿润半湿润区时，C_s2＝0.177，C_v2＝0.145；2)当200≤P400mm，即该站点位于半干旱区时，C_s2＝0.216，C_v2＝0.155；3)当P200，即该站点位于干旱区时，C_s2＝0.218，C_v2＝0.164。