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中国大陆地区ERA5下行短波辐射数据适用性评估与对比

Evaluation and Comparison of Downward Solar Radiation from New Generation Atmospheric Reanalysis ERA5 across Mainland China

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ERA5地表下行太阳短波辐射数据是欧洲中期天气预报中心(ECMWF)最新的,具有高时空分辨率的再分析产品,该短波辐射产品可作为陆面模式大气强迫数据之一,并在区域气候评估、农业以及太阳能资源等方面具有重要应用.本文利用中国区域2011-2018年经过质控的91个国家级地面辐射站点观测数据,对其在中国大陆地区的适用性进行多时空尺度的评估,并与ERA-Interim、CFSR、MERRA2共3套全球大气再分析产品和1套CERES卫星反演SYNldeg的产品进行了比较.结果 表明:①在月均值尺度上,与其他再分析产品比较,ERA5产品与站点数据的Corr最高(0.939),RMSE最小(28.309W/m2),Bias(15.4 W/m2)略大于ERA-Interim产品(13.2W/m2);CERES卫星反演产品与站点数据的CorT为0.955,RMSE为20.042 W/m2,Bias为5.3 W/m2;②5套产品的辐射值均高于地面观测数据,存在高估现象,总体上,ERA5产品在中国大陆地区的整体精度高于其他再分析产品,但与CERES卫星反演产品还存在一定差距,日均值比较结论亦具有相似规律.③分区评估结果表明在再分析产品中,ERA5产品在4个区域与观测数据都有更好的一致性,但5套产品均在南部区域表现不佳.并且与东北和北部区域相比,ERA5产品和CERES卫星反演产品在西部区域和观测数据相比的RMSE和Bias也相对偏大.

张俊兵、沈润平、师春香、白磊、刘军建、孙帅

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南京信息工程大学地理科学学院,南京210044

国家气象信息中心,北京100081

中国科学院大学,北京100046

中国科学院新疆生态与地理研究所荒漠与绿洲国家重点实验室,乌鲁木齐830011

中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所,乌鲁木齐830002

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ERA5 地表下行短波辐射 陆面模式 站点观测 中国大陆 评估 全球大气再分析 卫星反演

国家重点研发计划国家自然科学基金重点项目

2018YFC150660291437220

2021

地球信息科学学报
中国科学院地理科学与资源研究所

地球信息科学学报

CSTPCDCSCD北大核心EI
影响因子：1.004
ISSN：1560-8999
年,卷(期)：2021.23(12)
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