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作为地球上所有生命形式最主要的能量来源，太阳辐射自20世纪50年代以来在全球大部分地区出现了显著的下降趋势，即著名的“全球变暗”现象。这一趋势并未持续至90年代，而是在80年代末发生转折并趋向回升，即出现了著名的“全球变亮”现象。到达地表的太阳辐射发生变化，对于地表能量平衡和水量平衡有着深刻的影响。我国的太阳辐射/日照时数同样被证实自60年代以来经历了显著的下降趋势，而对于90年代以后的变化趋势仍然存在争议。本研究通过分析全国42个城市日照时数在1960-2011年的变化趋势发现，与全球变暗/变亮现象不同，我国城市日照经历的是由“变暗”到“平稳”的变化趋势。1960-1989年为“变暗”阶段，平均下降速率为-0.28h d-1 decade-1，变暗在我国广泛分布并且主要发生在黄土高原、华北平原、长江三角洲、东南和西南地区以及夏、冬两季;1990-2011年为“平稳”阶段，轻微变动-0.02h d-1 decade-1，变亮主要发生在我国南部以及春季，而在我国北部尤其是华北平原以及夏、秋两季变暗仍在持续。 分别代表着气候变化和人类活动影响的云和气溶胶被认为是导致全球变暗/变亮现象最可能的驱动因子。而对于云和气溶胶，哪个是驱动我国日照变化的关键因子，目前还没有定论。为找出关键驱动因子，研究选取总云量和空气污染指数(API)来分别反应云和气溶胶的影响。在变暗阶段，总云量是轻微下降的，因此无法贡献于日照的变暗。而日照变暗的速率与平均API在空间上有正向的对应关系。在变亮阶段，根据灰色关联分析和趋势对比的结果，变亮城市和季节的日照时数的变化也是API驱动的而非总云量。为进一步确定API的主要驱动作用，研究又选取了42个临近县，然后对比了城市和县区的日照时数和总云量在1960-2011年变化情况。分析结果显示，日照时数在城市和县区变化的差异在不断扩大，而总云量变化的差异保持在一个相似的水平。由此研究确定了驱动我国城市日照变化的主要因素是基于城市尺度的API而不是基于区域尺度的总云量。 在确定了API的主要驱动作用以后，研究从以下四个方面量化了其对日照时数/太阳辐射的影响:一、平均，在API＞75的城市，日照时数在1960-2011年的下降速率比在API≤75的城市大0.06h d-1 decade-1;二、在晴空状态下，日照时数在API≤75的天比在API＞75的天平均长出1.1h d-1(12.4％);三、平均，污染每升高一个等级，即API增加50，辐射下降6Wm-2;四、在非污染(API≤100)的情况下，时平均总辐射、直接辐射和散射辐射分别比在污染(API＞100)情况下大40％、66％、20％。API作为一个研究气溶胶对全球变暗/变亮现象影响的有效指标被提出。 在污染的影响被强调的同时，风速被逐渐证实对我国日照时数/太阳辐射具有很强的调节作用。本研究发现近半个世纪晴空状态下我国总辐射在风速＞2ms-1和≤2ms-1条件下变化的差异在不断扩大，这说明风速对辐射的调节作用在不断增强，这与污染物增加的趋势是相一致的。并且在污染越重的城市和季节，辐射在不同风速条件下变化的差异越大。因此这一差异可被看作一个反映空气质量状况的重要指标。风速对辐射的调节作用在API超过125这一阈值时开始显著。此外，研究提出了风速通过与气溶胶的相互作用来调节辐射的可能机制，其中2.5m s-1和3.5m s-1风速点为两个关键的临界点:当风速小于2.5m s-1时，风速会显著扩散污染物并增强辐射;当风速超过2.5m s-1这个临界点时，API和总辐射对风速变化的敏感性会降低;而当风速大于3.5m s-1时，大气中的气溶胶浓度会因西北和华北地区的沙尘暴（春季多发）被引发而增加，从而导致辐射的削弱。 由于辐射的观测在时空具有一定的局限性，因此日照时数常被用来估算辐射。而在污染的情况下利用日照时数估算辐射，会由于忽视不被记录的时段（即日出后和日落前）的辐射受污染的影响，从而高估辐射量。在日出后和日落前，总辐射、直接辐射和散射辐射受污染影响而引起的变动分别达90％、160％、63％，而在其它时段仅分别为33％、58％、12％。平均，在空气质量优的情况下(API≤50)，记录到日照时数的时段有7.5小时，而到污染的情况下(API＞100)仅为5.25小时，少记录的时段受污染影响所引起的辐射的变动约为61％，6～18时的累计总辐射减少4.12MJ m-2。为实现在不同污染情况下利用日照时数对辐射的准确估算，研究选择添加与API有关的系数cAPI=1.3142API-00705将Angstr(o)m-Prescott模型校正为Rs=cAPI(as+bsn/N)Ra。式中，Rs为太阳总辐射(MJ m-2 d-1)，n为实测日照时数(h)，N为理论最大日照时数(h)，as和bs为A-P系数，Ra为天文辐射(MJ m-2 d-1)。借此，在污染的情况下利用日照时数估算辐射的精度被提高了，这对于理解并分析我国气候变化、水循环过程以及作物生长等具有重要的科学意义和应用价值。