茂名海上及陆地站点辐射对比分析

詹国伟; 黄辉军; 周明森; 麦宗鉴; 李子平; 谭论婵; 朱茂彬

doi:10.16032/j.issn.1004-4965.2025.063

茂名海上及陆地站点辐射对比分析

doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2025.063

詹国伟^{1, 3},
黄辉军^{2, 3, ,},
周明森^{2, 3},
麦宗鉴^{1, 3},
李子平^{1, 3},
谭论婵¹,
朱茂彬⁴

1.
茂名市气象局，广东茂名 525000
2.
中国气象局广州热带海洋气象研究所/粤港澳大湾区气象研究院/广东省区域数值天气预报重点实验室，广东广州 510641
3.
电白国家气候观象台，广东茂名 525000
4.
电白区气象局，广东茂名 525000

基金项目:

国家重点研发计划 2023YFC3008001

国家自然科学基金项目 42275083

广东省气象局科学技术研究项目 GRMC2022Q02

广东省气象局科技创新团队 GRMCTD202201

广东省茂名市气象局项目 202206

广东省海洋气象科学数据中心项目 2024B1212070014

详细信息

通讯作者:
黄辉军，男，广东省人，研究员，主要从事海洋气象与海气边界层研究。E-mail：hjhuang@gd121.cn

中图分类号: P422
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出版历程
- 收稿日期: 2024-12-28
- 修回日期: 2025-07-28
- 网络出版日期: 2026-01-04
- 刊出日期: 2025-12-20

A Comparative Analysis of Radiation at Offshore and Inland Stations in Maoming

ZHAN Guowei^{1, 3},
HUANG Huijun^{2, 3
, ,},
ZHOU Mingsen^{2, 3},
MAI Zongjian^{1, 3},
LI Ziping^{1, 3},
TAN Lunchan¹,
ZHU Maobin⁴

1.
Maoming Meteorological Bureau, Maoming, Guangdong 525000, China
2.
Guangzhou Institute of Tropical and Marine Meteorology, CMA/GBA Academy of Meteorological Research/Guangdong Provincial Key Laboratory of Regional Numerical Weather Prediction, Guangzhou 510641, China
3.
Dianbai National Climate Observatory, Maoming, Guangdong 525000, China
4.
Dianbai Meteorological Bureau, Maoming, Guangdong 525000, China

摘要

摘要: 基于2019年电白国家气候基准站(电白站)和中国气象局南海(博贺)海洋气象野外科学试验基地海洋气象综合观测平台(海上平台)的辐射观测数据，以及基本气象要素，对比分析了两站点辐射全年平均的月变化、日变化和逐月平均日变化特征，同时分析了辐射与其它气象要素之间的关系。(1) 两站点各辐射分量的月平均最大值一般都出现在夏秋季(仅海上平台的向上短波辐射最大值在12月)，最小值都出现在冬春季。因下垫面不同，电白站向上短波辐射的月平均值明显大于海上平台，导致电白站获得的净辐射年平均值为103.8 W·m^-2，明显低于海上平台年平均值145.8 W·m^-2。(2) 两站点净辐射日变化对比表明，海陆接收到的净辐射差异显著，白天海上平台比电白站净辐射平均多35.8%，均值为92.5 W·m^-2；晚上海上平台比电白站净辐射平均少33.1%，均值为-7.34 W·m^-2。(3) 海上平台的向下短波辐射大于电白站，其高值区主要集中在6—11月的中午前后；电白站向上短波辐射明显高于海上平台，两站点向上短波辐射差值主要出现在夏季到冬季之间。电白站的短波反照率一般都是高于海上平台，两站点9月—次年1月的傍晚均出现反照率的高值区，而海上平台在早晨也出现较高值。(4) 电白站白天时段向上长波辐射的高值区分布特征和向下短波辐射相接近，而海上平台向上长波辐射反映出的是整体海水温度的季节性变化特征。电白站向下长波辐射一般在白天时段比海上平台大，其余时间比海上平台小，冬季更为明显。
- 茂名地区 /
- 海上 /
- 陆地 /
- 辐射 /
- 对比分析
Abstract: Based on the radiation observations and the basic meteorological elements from the Dianbai National Climate Reference Station (Dianbai station) and the Integrated Observation Platform for Marine Meteorology of the Marine Meteorological Science Experiment Base (MMSEB) at Bohe (offshore platform) of China Meteorological Administration (CMA) in 2019, this study comparatively analyzes the annual average monthly variation, daily variation, and monthly average daily variation of radiation at two stations. The relationships between radiation and other meteorological elements are also analyzed. The main conclusions are as follows. (1) The monthly average maximum values for each radiation components at the two sites generally occur in summer and autumn (with the exception of upward shortwave radiation at the offshore platform, which peaks in December), while the minimum values occur in winter and spring. Due to differences in the underlying surface, the monthly average upward short-wave radiation at Dianbai station is significantly higher than that at the offshore platform, resulting in a notably lower annual net radiation of 103.8 W · m^-2 at Dianbai station compared to 145.8 W · m^-2 at the offshore platform. (2) The comparison of the daily variation of net radiation at the two stations reveals significant differences between the land and sea. During the daytime, the net radiation at the offshore platform is, on average, 35.8% higher than that at Dianbai station, with an average value of 92.5 W·m^-2. At nighttime, the net radiation at the offshore platform is, on average, 33.1% lower than that at Dianbai station, with an average value of - 7.34 W · m^-2. (3) The downward shortwave radiation of offshore platforms is greater than that at Dianbai station, with its peak-values concentrated around noon from June to November. The upward short-wave radiation at Dianbai station is obviously higher than that at offshore platform, with the largest differences between the two stations occurring between summer and winter. The short-wave albedo at Dianbai station is generally higher than that at the offshore platform station, and both stations exhibit a high value area in the evening from September to January, while the offshore platform also shows a secondary peak in the morning. (4) The spatial distribution of the upward long-wave radiation at Dianbai station during the daytime are similar to the downward short-wave radiation. In contrast, the upward long-wave radiation at offshore platform reflects the seasonal characteristics of the overall sea temperature. The downward long-wave radiation at Dianbai station is generally greater than that at the offshore platform in the daytime, but smaller in the rest of the time, especially in winter.
- Maoming area /
- offshore /
- inland /
- radiation /
- comparative analysis

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图 1 观测站点位置与观测环境图

a. 站点位置及距离，A为电白站，B为海上平台；b、c分别对应电白站和海上平台的观测环境和辐射设备。

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图 2 两站点2019年辐射月平均曲线

a. 短波辐射；b. 长波辐射；c. 净辐射。

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图 3 电白站(a)、海上平台(b)2019年逐月平均净辐射日变化

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图 4 两站点2019年平均辐射日变化图

a. 向下、向上短波辐射；b. 向下、向上长波辐射；c. 净辐射；d. 净辐射差值、比率。

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图 5 两站点向下短波辐射逐月平均日变化分布图

a~b分别为电白站、海上平台；c为两站点差值。

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图 6 两站点向上短波辐射逐月平均日变化分布图

a、b分别为电白站、海上平台；c为两站点差值。

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图 7 两站点短波反照率逐月平均日变化分布图

a、b分别为电白站、海上平台；c为两站点差值。

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图 8 两站点向上长波辐射逐月平均日变化分布图

a、b分别为电白站和海上平台；c为两站点差值。

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图 9 两站点向下长波辐射逐月平均日变化分布图

a、b分别为电白站和海上平台；c为两站点差值。

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图 10 电白站(a)、海上平台(b)风力等级与辐射各分量变化图

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图 11 两站点风向与辐射各分量变化图

a、b分别为电白站、海上平台各辐射分量与风向百分比；c~d分别为电白站和海上平台各风向方位上不同时次的频率分布图。

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图 12 电白站2019年云量与辐射各分量变化图

a. 08时；b. 14时。

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图 13 电白站2019年云量与净辐射月变化图

a. 08时；b. 14时。

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表 1 电白站和海上平台地理信息表

站点名称	海拔/m	水深/m	观测高度/m	离海岸线距离/km
电白站	31.6	--	1.5	11.2
海上平台	11.0	15	12.0	6.5

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表 2 仪器设备参数表

设备名称	设备型号	产地厂家	测量范围	测量精度(敏感度)
四分量辐射仪	CNR 4	荷兰 Kipp & Zonen	短波：300~2 800 nm 长波：4.5~42 μm	短波：7~20 µV·(W·m^-2)^-1 长波：5~10 µV·(W·m^-2)^-1
温湿度传感器	HMP155	芬兰 Vaisala	温度：-80~60 ℃ 湿度：0~100%	温度：±(0.226 0-0.002 8×温度读数)℃ (-80~20 ℃)；±(0.055 0+0.005 7×温度读数)℃ (20~60 ℃)。湿度：±(1.0+0.008×相对湿度读数)% (-20~40 ℃)；±(1.2+0.012×相对湿度读数)% (40~60 ℃)
风向风速传感器	Young-05106	美国 RM Young	风速：0~100 m·s^-1 风向：0~360°	风速：±0.3 m·s^-1或1%读数风向：±3 °

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表 3 两站点各辐射分量月平均值(W·m^-2)

月份	向下短波辐射		向上短波辐射		向下长波辐射		向上长波辐射		净辐射		短波反照率
月份	电白站	海上平台	电白站	海上平台	电白站	海上平台	电白站	海上平台	电白站	海上平台	电白站	海上平台
1	132.5	157.9	26.9	13.9	381.3	379.1	*415.8*	*410.1*	*71.1*	112.9	0.203	0.088
2	132.2	145.1	25.9	9.6	405.6	403.3	434.8	421.2	77.1	117.6	0.196	0.066
3	*119.8*	*129.2*	*23.5*	*7.1*	413.0	412.0	435.8	427.0	73.5	107.1	0.196	0.055
4	144.7	164.6	29.8	7.4	434.8	432.9	457.7	449.3	92.0	140.8	0.206	0.045
5	180.1	178.9	34.6	7.2	436.3	437.9	462.6	458.2	119.1	151.5	*0.192*	0.040
6	205.3	220.2	42.4	8.3	447.7	450.6	477.2	473.7	133.4	188.8	0.207	*0.038*
7	207.7	229.0	41.7	9.3	445.1	448.4	478.3	473.1	132.9	195.0	0.201	0.041
8	190.2	213.1	39.0	9.5	443.7	447.5	472.7	471.0	122.2	180.2	0.205	0.045
9	214.2	214.7	45.7	10.9	426.1	436.0	467.3	470.9	127.3	168.9	0.213	0.051
10	196.3	208	42.4	13.6	412.8	421.9	455.7	463.1	111.0	153.2	0.216	0.065
11	186.0	190.7	39.2	16.0	382.2	391.7	437.9	441.6	91.0	124.8	0.211	0.084
12	169.5	167.6	35.0	16.7	*361.7*	*371.5*	419.2	418.4	77.1	*104.1*	0.206	0.100
年平均	175.3	185.3	36.0	10.8	417.4	419.8	452.8	448.6	103.8	145.8	0.205	0.058
注：表中加粗数字代表最大值，加粗斜体数字代表最小值(表 4、表 5、表 6同)。

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表 4 两站点各辐射分量季节平均值(W·m^-2)

季节	向下短波辐射		向上短波辐射		向下长波辐射		向上长波辐射		净辐射		短波反照率
季节	电白站	海上平台	电白站	海上平台	电白站	海上平台	电白站	海上平台	电白站	海上平台	电白站	海上平台
春季	149.2	159.0	*29.5*	*7.3*	428.0	427.6	452.1	444.8	95.9	151.4	*0.198*	0.046
夏季	200.9	220.7	41.0	9.0	445.5	448.8	476.0	472.6	130.1	212.0	0.204	*0.041*
秋季	198.5	205.4	42.4	13.6	407.0	416.1	453.6	458.3	109.3	183.4	0.214	0.066
冬季	*147.4*	*157.1*	29.8	13.5	*382.0*	*384.3*	*435.5*	*416.8*	*75.0*	*141.2*	0.202	0.086

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表 5 两站点各辐射分量的年小时平均值(W·m^-2)

时次	向下短波辐射		向上短波辐射		向下长波辐射		向上长波辐射		净辐射		短波反照率
时次	电白站	海上平台	电白站	海上平台	电白站	海上平台	电白站	海上平台	电白站	海上平台	电白站	海上平台
0	0.0	0.0	0.0	0.0	412.5	419.2	434.4	448.3	-21.9	-29.1	0.0	0.0
1	0.0	0.0	0.0	0.0	411.8	418.6	433.4	447.9	-21.7	-29.3	0.0	0.0
2	0.0	0.0	0.0	0.0	411.6	418.3	432.7	447.5	-21.0	-29.2	0.0	0.0
3	0.0	0.0	0.0	0.0	410.4	417.8	431.7	447.1	-21.3	-29.3	0.0	0.0
4	0.0	0.0	0.0	0.0	409.8	417.5	430.9	446.8	-21.1	-29.3	0.0	0.0
5	0.0	0.0	0.0	0.0	409.4	417.3	*430.2*	446.6	-20.8	-29.3	0.0	0.0
6	0.0	0.0	0.0	0.0	*408.6*	*416.8*	430.3	446.3	-21.6	-29.5	0.0	0.0
7	70.7	67.0	16.7	7.2	409.9	*416.8*	436.2	*446.0*	27.7	30.5	0.236	0.107
8	209.0	201.4	45.9	16.5	414.1	418.7	449.0	446.3	128.2	157.3	0.220	0.082
9	354.7	355.4	74.0	21.6	419.2	421.1	464.1	447.0	235.8	307.9	0.209	0.061
10	475.8	500.9	95.7	24.6	424.5	423.2	478.1	447.9	326.5	451.7	0.201	0.049
11	564.8	609.3	111.4	27.0	427.9	424.7	488.8	448.8	392.5	558.3	0.197	0.044
12	601.6	651.5	117.9	28.8	429.8	424.8	494.2	449.5	419.2	598.0	0.196	0.044
13	580.3	642.5	114.5	30.1	430.5	424.1	494.4	450.1	401.9	586.4	0.197	0.047
14	524.3	555.7	105.9	29.6	429.1	423.6	490.6	450.4	356.8	499.3	0.202	0.053
15	408.4	434.6	85.7	28.8	426.8	422.4	482.3	450.8	267.3	377.4	0.210	0.066
16	263.0	285.4	58.4	25.7	423.6	420.7	470.5	451.0	157.7	229.4	0.222	0.090
17	124.4	128.9	29.2	14.9	419.7	419.2	458.1	450.9	56.8	82.4	0.235	0.116
18	30.4	30.8	7.7	4.2	416.6	418	447.1	450.4	-7.9	-5.8	0.253	0.136
19	0.0	0.0	0.0	0.0	415.2	417.8	441.8	450	*-26.5*	*-32.2*	0.0	0.0
20	0.0	0.0	0.0	0.0	414.6	418.4	439.5	449.6	-24.9	-31.3	0.0	0.0
21	0.0	0.0	0.0	0.0	413.6	418.7	437.9	449.3	-24.3	-30.6	0.0	0.0
22	0.0	0.0	0.0	0.0	413.7	419.3	436.6	449.0	-23.0	-29.7	0.0	0.0
23	0.0	0.0	0.0	0.0	413.5	419.3	435.5	448.5	-22.0	-29.2	0.0	0.0

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表 6 两站点月平均日出日落时间

月份	日出时间		日落时间		月平均日照时长/小时
月份	电白站	海上平台	电白站	海上平台	电白站	海上平台
1	07时16分	07时23分	18时16分	18时25分	11.17	11.20
2	07时13分	07时16分	18时33分	18时39分	11.26	11.55
3	07时10分	07时10分	18时45分	18时46分	11.46	11.41
4	07时10分	07时10分	18时50分	18时50分	11.73	11.73
5	07时10分	07时10分	18时50分	18时50分	11.80	11.82
6	07时10分	07时10分	18时50分	18时50分	11.78	11.83
7	07时10分	07时10分	18时50分	18时50分	11.83	11.83
8	07时14分	07时10分	18时50分	18时50分	11.78	11.81
9	07时11分	07时10分	18时41分	18时36分	11.67	11.44
10	07时10分	07时10分	18时14分	18时12分	11.24	11.20
11	07时10分	07时10分	18时06分	17时52分	10.94	10.87
12	07时12分	07时10分	17时57分	17时48分	*10.92*	*10.81*
年平均	07时11分	07时10分	18时33分	18时33分	11.46	11.46

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参考文献(24)

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