云是影响地表辐射能量收支的重要参数，云辐射效应与云的宏、微观物理特征密切相关。夏祥鳌研究员带领的中国科学院大气物理研究所、成都信息工程大学和南京信息工程大学联合团队基于香河站云-太阳辐射地基观测数据，开展了云特征参数与太阳辐射效应之间的关系的定量化研究，为华北平原云-太阳辐射特征和太阳能预报相关研究提供参考资料和科学依据。相关研究成果发表在《大气科学进展》上。
该研究结合华北平原香河站高时间分辨率太阳辐射和云特征参数观测数据，对当地云类型、云量（CF）和云短波辐射效应（CRE）进行评估，并重点探讨了云遮蔽和未遮蔽太阳两种情形下CF与地表太阳辐射的参数关系。结果表明，香河站CF年均值为0.50，夏季以积云为主（32%）。香河站CRE的年均值为-54.4 Wm-2，处于全球平均水平。太阳未被遮蔽情况下，CF变化主要影响散射辐射，继而影响总辐射。CF与CRE呈线性关系，CF增加0.1，CRE平均增加1.2（79.5°<SZA<80.5°）-7.0（29.5°<SZA<30.5°）Wm-2。在太阳被遮蔽情况下，CF变化同时影响直接辐射和散射辐射，导致CF与CRE呈非线性关系，且斜率随CF的增加而降低。
“我们的研究表明，云是否被遮蔽两种情况下，云对地表太阳总辐射及其分量的影响机制存在差异，需要分情况讨论云特征参数与其短波辐射效应之间的关系。”文章通讯作者夏祥鳌研究员说，“这项工作有助于为太阳辐射预测提供理论支撑并加深对云-辐射相互作用的理解。”
同一天中，太阳是否被遮蔽两种情况下，地表太阳总辐射及其分量的变化情况
香河站
Citation: Liu, M. Q., J. Q. Zhang, H. R. Shi, D. S. Fu, and X. A. Xia. 2022: Data-driven estimation of cloud effects on surface irradiance at Xianghe, a suburban site in North China Plain. Adv. Atmos. Sci.,https://doi.org/10.1007/s00376-022-1414-x
