辽河三角洲湿地晴天太阳辐射变化规律研究

陈洪利 苗静 陈龙 张美玲

摘要 为探究不同生态环境条件下辽河三角洲芦苇湿地晴天太阳辐射变化规律，采用盘锦国家气候观象台2019年度太阳辐射监测数据，结合大洼国家基本气象站地面观测资料，筛选出所需湿地晴天太阳辐射数据，分析总结出湿地晴天太阳总辐射、光合有效辐射、紫外辐射等辐射强度月变化和日变化规律，为合理利用湿地太阳能资源、工农业生产及旅游业服务提供数据支持。

关键词 湿地;生态系统;太阳辐射

中图分类号：P422.1 文献标识码：B 文章编号：2095–3305（2021）07–0053–02

太阳能是万物生存、发展与进化的重要能量源泉，也是气象、农业和工商业等许多领域发展的影响因子[1]。太阳以电磁波的形式向外传递能量，称为太阳辐射（Solar Radiation），是指太阳向宇宙空间发射的电磁波和粒子流。太阳辐射传递的能量，称为太阳辐射能。太阳辐射强弱的物理量，称为太阳辐射强度，即在单位时间内垂直投射到单位面积上的太阳辐射能量。太阳总辐射是到达地面的太阳总辐射，由太阳直接辐射强度和太阳散射辐射组成[2]。太阳辐射中能被绿色植物用来进行光合作用的部分能量称为光合有效辐射（简称PAR）。太阳紫外辐射通常指太阳发射的波长在 100～4 000 ?之间的电磁辐射，约占太阳辐射总量的7%[3]。太阳辐射是气象学上用来表征太阳能资源的特征量，虽然辐射多年平均总量较为稳定，但仍存在较大的年、季、月、日变化，并随天气状况、空气清洁度（或污染程度）而急剧变化[4]。

辽河三角洲芦苇湿地处于我国北方辽河平原南端、渤海湾东北部，是亚洲最大的暖温带滨海湿地和河口湿地。辽河三角洲芦苇湿地由辽河、大辽河、大凌河等河流冲积而成的冲积海积平原组成，属于暖温带大陆性半湿润季风气候，冷凉湿润，四季分明，雨热同季，其面积达331.2 hm2，有最大芦苇湿地之称。1998年被列入17个具有全球意义的中国生物多样性保护关键区域，被列入世界重要湿地名录。试验站地点位于辽河三角洲双台子河口湿地国家级自然保护区（40? 41N～41? 27′N，121? 30′E～122?41′E，海拔高度为0.0～3.8 m，面积816 km2），属滨海沼泽湿地。土壤类型属于典型的滨海盐土类（中国土种志），土壤质地为典型粘土（国际制土壤质地分类标准），土壤pH值>8，显弱碱性。

太阳总辐射直接影响该地气候的形成，也是油田生产测算挥发性有机物排放量的重要参数。光合有效辐射是形成生物量的基本能源，直接影响着植物的生长、发育、产量和产品质量，与湿地植被长势关系密切。紫外辐射虽然在太阳总辐射中所占比例不大，但这部分短波辐射能够引起地球高层大气各种反应，且与人类的日常生活息息相关，因此，紫外辐射能引起人们的重视。

1 数据来源与方法

采用盘锦国家气候观象台，苇田湿地观测场2019年梯度观测太阳辐射部分数据。结合大洼国家基本气象站地面观测资料，筛选出所需的湿地太阳辐射观测数据，先剔除雨天、阴天等异常数据，然后结合其他年份数据利用插值法进行填补，分析总结出盘锦辽河口湿地太阳辐射强度的变化规律。

2 结果与分析

2.1 盘锦辽河三角洲湿地太阳总辐射强度的月变化和日变化规律

总体上湿地太阳总辐射强度从1月1日—7月上旬逐步升高，从8月上旬—12月底逐步下降，日變化规律呈先上升后下降的变化趋势。其中，7—8月总辐射值最高，最大值为1 309.7 w/m2，出现在7月30日;最小值出现在12月31日，为160.2 w/m2。

湿地太阳总辐射强度7月平均值最高，为1 023.6 w/m2;月均最小值出现在12月，为453.6 w/m2。1—7月逐步升高，7—12月逐步下降，总体上与日变化规律一致。

2.2 盘锦辽河三角洲湿地太阳光合有效辐射强度的月变化和日变化规律

总体上湿地太阳光合有效辐射强度在1月1日—7月下旬逐步升高，8月上旬—12月底逐步下降，日变化规律呈先上升后下降的变化趋势。其中，7月下旬—8月中旬光合有效辐射值最高，最大值为489.9 w/m2，出现在7月25日;最小值出现在12月31日，为160.2 w/m2。

湿地太阳光合有效辐射强度7月平均值最高，为437.3 w/m2;月均最小值出现在1月，为172.9 w/m2。1—7月逐步升高，7—12月逐步下降，总体上与日变化规律一致。

2.3 盘锦辽河三角洲湿地太阳紫外辐射强度的月变化和日变化规律

总体上湿地太阳紫外辐射强度在1—5月下旬逐步升高，5—8月比较平稳，8—12月逐步下降，月变化规律呈升—平—降的变化趋势。其中，5月下旬—8月下旬紫外辐射值最高，最大值为20.0 w/m2，出现在8月20日;最小值出现在12月和1月，为4.0 w/m2。

湿地太阳紫外辐射强度7月平均值最高，为16.5 w/m2;月均最小值出现在12月，为7.8 w/m2。1—7月逐步升高，7—12月逐步夏季，总体上表现出先上升后下降的变化规律。

3 结论

（1）湿地太阳总辐射和光合有效辐射强度均从1月1日—7月上旬逐步升高，从8月上旬—12月底逐步下降，日变化规律呈先上升后下降的变化趋势。太阳总辐射和光合有效辐射月变化规律是1—7月逐步升高，7—12月逐步下降，总体上与日变化规律一致。太阳总辐射和光合有效辐射月变化规律与湿地植被的长势密切相关。太阳总辐射和光合有效辐射强度大的月份也是湿地芦苇营养生长的发育高峰期。

（2）湿地太阳紫外辐射强度在1—5月下旬逐步升高，5—8月比较平稳，但辐射强度总体较高，8—12月逐步下降，月变化规律呈升—平—降的变化趋势。1—7月逐步升高，7—12月逐步下降，总体上表现出先上升后下降的变化规律。湿地太阳紫外辐射与人类的日常生活及湿地旅游业息息相关。从研究结论来看，湿地的各种人类活动应选择在1—4月和9—12月进行，且避开每天13：00前后较为适宜。

參考文献

[1] 魏润柏，徐文华.热环境[M].上海：同济大学出版社，1994.

[2] 马金玉，罗勇，申彦波，等.近50年中国太阳总辐射长期变化趋势[J].中国科学：地球科学，2012，42（10）：1597-1608.

[3] 白建辉，王庚辰.晴天地面太阳紫外总辐射的观测结果和统计计算方法[J].太阳能学报，1993（4）：364-370.

[4] 李有志，崔丽娟，潘旭，等.辽河口湿地植物多样性及物种功能型空间分布格局[J].生物多样性，2015，23（4）：471-478.

责任编辑：黄艳飞

The Study on the Change Law of Solar Radiation in the Wetland of Liaohe Delta on Sunny Day

CHEN Hong-li et al（Panjin Meteorol-ogical Bureau， Panjin， Liaoning 124010）

Abstract In order to explore the change law of Sunny solar radiation of reed wetland in Liaohe River Delta under different ecological environment conditions， the required Sunny solar radiation data of wetland are selected by using the solar radiation monitoring data of Panjin National Climate Observatory in 2019 and the ground observation data of Dawa national basic meteorological station， and the total Sunny solar radiation， photosynthetic effective radiation The monthly and daily variation laws of radiation intensity such as ultraviolet radiation provide data support for the rational use of wetland solar energy resources， industrial and agricultural prod-uction and tourism services.

Key words Wetland; Ecosystem; Sun radiation