论文摘要
太阳辐射是指太阳通过电磁波的形式向宇宙空间传递的能量,是大气和地表之间进行能量交换的主要驱动力,也是地球表面最主要的能量来源。全球再分析产品的太阳辐射数据具有时间序列比较长且空间覆盖范围比较广的特点,经常被用于大尺度的气象研究中。由于再分析产品的太阳辐射数据依赖于所使用的同化数据以及数据同化系统,导致其仍然具有一定的误差。因此,使用者在利用再分析产品进行科学研究时,需要优先对其进行误差评估,全面了解不同产品的适用性。本研究在中国博士后科学基金面上项目（2018M632281）和国家自然科学基金面上项目（41871293）的支持下,利用2000年1月1日至2009年12月3 1日共计10年的地面太阳辐射观测站点数据（GEBA,CMA）分别对三个典型的全球再分析产品（ERA-Interim,JRA-55,NCEP-DOE）进行了不同时间和不同空间尺度上的误差评估。评估结果显示,三个再分析产品的太阳辐射数据均对实际的太阳辐射有所高估。ERA-Interim、JRA-55和NCEP-DOE三个产品的年尺度偏差分别为14.86W/m2,22.61W/m2,31.85W/m2,季节尺度偏差分别为15.0 8W/m2,21.21 W/m2,36.69 W/m2,月尺度偏差分别为15.17W/m2,21.29W/m2,3 6.91 W/m2。根据不同时间尺度的误差评价结果来看,ERA-Interim产品表现最好,JRA-55次之,NCEP-DOE产品表现最差。在空间尺度上,本文利用柯本气候分区将全球分成5个气候带,分别为热带、冷温带、干旱带、极地带和温带。根据研究结果显示,不同再分析产品在不同气候带的表现均有所不同。三个再分析产品均在温带气候带表现比较差,而ERA-Interim产品在冷温带气候区表现比较好,JRA-55和NCEP-DOE产品则在干旱带和热带气候区表现比较好。在三个产品误差评估结果的基础上,利用MODIS产品发布的气溶胶、云和水汽数据对三个产品的误差进行了影响因子分析。根据三个产品的误差影响因子分析结果可以看出,三个再分析产品的太阳辐射数据误差主要受云的影响比较大,其次,气溶胶和水汽对其影响也比较显著。进一步探究再分析产品的云量数据误差,可以发现云量虽然会对再分析产品的太阳辐射数据造成影响,但是气溶胶和水汽与云量之间的相互作用同样会导致太阳辐射产品的评估误差。
论文目录
文章来源
类型: 硕士论文
作者: 彭晓敏
导师: 谈俊忠,佘江峰
关键词: 太阳辐射,再分析产品,误差,影响因子,云量
来源: 南京大学
年度: 2019
分类: 基础科学
专业: 气象学
单位: 南京大学
基金: 中国博士后科学基金面上项目(2018M632281),国家自然科学基金面上项目(41871293)
分类号: P422.1
总页数: 69
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