调和太阳辐照度变率观测与云尺寸分布
大气与海洋物理
2023-03-09 v2
摘要
云在地面投下阴影，并通过吸收和散射阳光在局地增强太阳辐照度，导致地面出现快速且大幅的太阳辐照度涨落。这种日内辐照度变率的典型时空尺度与驱动机制尚不清楚，因此即便提前一天的变率预报也不准确。本文结合长期高频太阳辐照度观测、卫星影像、数值模拟与概念建模，揭示了辐照度变率如何与云尺寸分布相关联。云阴影尺寸按幂律分布在多个数量级上，仅在小于 750 米的尺度上因云边缘透明性而偏离云尺寸分布。局地云增强辐照度出现的频率与阴影相当，且同样主要由边界层云驱动，但分布在较小的尺度范围内。我们将太阳辐照度变率的研究与云的相关研究相调和，从而从根本上理解了变率的驱动因素。我们的发现不仅对天气与气候建模有意义，也对太阳能及植被光合作用至关重要，因为详细的地面太阳辐照度知识是必不可少的。
引用
@article{arxiv.2209.10284,
title = {Reconciling observations of solar irradiance variability with cloud size distributions},
author = {Wouter Mol and Bart van Stratum and Wouter Knap and Chiel van Heerwaarden},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.10284},
year = {2023}
}
备注
Implemented peer review feedback, with many textual clarifications, an extra figure, and improved discussion of results