程兴宏1 刘瑞霞2 申彦波1 朱蓉3 彭继达4 杨振斌1 徐洪雄5



基于卫星资料同化和LAPS-WRF模式系统的云天太阳辐射数值模拟改进方法

程兴宏刘瑞霞申彦波朱蓉彭继达杨振斌徐洪雄

1中国气象局公共气象服务中心，北京100081 2国家气象卫星中心，北京100081 3国家气候中心，北京100081 4福建省气象科学研究所，福州350001 5中国气象科学研究院，北京100081

太阳能光伏发电已成为仅次于水电和风能的第三大可再生能源，光伏发电受云量时空变化的影响较大，因此准确模拟云天太阳辐射的时空变化对电网安全运行至关重要。围绕如何减小中尺度气象模式的云初始场误差，进而改进云天的太阳辐射模拟这一关键科学问题，本文通过研究基于卫星资料同化的LAPS（Local Analysis Prediction System）多时间层三维云分析同化方法，改进三维云结构，并将LAPS模式输出结果作为WRF（Weather Research and Forecasting）模式的初始场，模拟了2008年1月及夏季（6～8月）北京地区的总云量和总辐射的时空分布，重点分析了多云和有降水天气过程总辐射的模拟改进效果及其原因。结果表明，同化前后的总云量模拟值与观测值的时间变化趋势基本一致，但大部分时次总云量的模拟值低于观测值；大部分多云及降水时段同化后总云量模拟值较接近于实测值。1月晴天、多云天以及夏季晴天同化前后总辐射模拟值与实测值的时间变化趋势较一致，但同化前后两者的相关性差异不明显；晴天条件下同化前后总辐射模拟值均低于实测值，1月多云条件下多数时段同化后总辐射模拟误差减小不明显，与总云量的改进效果不显著有关。……