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Multimodel Ensemble Forecast of Global Horizontal Irradiance at PV Power Stations Based on Dynamic Variable Weight

Journal of Tropical Meteorology 2024年第03期 327-336页

作者：袁彬申彦波邓华杨扬陈起英叶冬莫景越姚锦烽刘宗会 Public Meteorological Service Center China Meteorological Administration Key Laboratory of Energy Meteorology China Meteorological Administration Institute of Desert Meteorology China Meteorological Administration Guangzhou Institute of Tropical and Marine Meteorology China Meteorological Administration Institute of Urban Meteorology China Meteorological Administration Center for Earth System Modeling and Prediction China Meteorological Administration

In the present study, multimodel ensemble forecast experiments of the global horizontal irradiance（GHI） were conducted using the dynamic variable weight technique. The study was based on the forecasts of four numerical models,namely, the China Meteorological Administration Wind Energy and Solar Energy Prediction System, the Mesoscale Weather Numerical Prediction System of China Meteorological Administration, the China Meteorological Administration Regional Mesoscale Numerical Prediction System-Guangdong, and the Weather Research and Forecasting Model-Solar,and observational data from four photovoltaic（PV） power stations in Yangjiang City, Guangdong Province. The results show that compared with those of the monthly optimal numerical model forecasts, the dynamic variable weight-based ensemble forecasts exhibited 0.97%–15.96% smaller values of the mean absolute error and 3.31%–18.40% lower values of the root mean square error（RMSE）. However, the increase in the correlation coefficient was not obvious. Specifically, the multimodel ensemble mainly improved the performance of GHI forecasts below 700 W m–2, particularly below 400 W m–2,with RMSE reductions as high as 7.56%–28.28%. In contrast, the RMSE increased at GHI levels above 700 W m–2. As for the key period of PV power station output（02:00–07:00）, the accuracy of GHI forecasts could be improved by the multimodel ensemble: the multimodel ensemble could effectively decrease the daily maximum absolute error(AEmax) of GHI forecasts. Moreover, with increasing forecasting difficulty under cloudy conditions, the multimodel ensemble, which yields data closer to the actual observations, could simulate GHI fluctuations more accurately.

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3种再分析资料在太阳能资源评估中的适用性

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太阳能学报 2022年第8期43卷 164-173页

作者：王传辉申彦波姚锦烽周顺武安徽省公共气象服务中心合肥230031 中国气象局公共气象服务中心北京100081 南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室南京210044

基于1979—2019年中国53站逐月水平面总辐射(GHI)观测资料,采用REOF方法将中国GHI划分为北方地区、西南地区、长江中下游地区和东南地区4个区域,从太阳能资源的角度,对比NCEP/DOE、JRA55和ERA5大气再分析GHI资料与地面观测资料差异。结... 详细信息

基于1979—2019年中国53站逐月水平面总辐射(GHI)观测资料,采用REOF方法将中国GHI划分为北方地区、西南地区、长江中下游地区和东南地区4个区域,从太阳能资源的角度,对比NCEP/DOE、JRA55和ERA5大气再分析GHI资料与地面观测资料差异。结果表明:3种大气再分析GHI资料整体较地面观测偏大,均方根偏差和相对偏差最大的区域均位于30°N附近,年际变化一致性均为东南部优于西北部;ERA5数据在均方根偏差、相对偏差、年际变化规律以及空间分辨率等方面均优于NCEP/DOE和JRA55;1979—2019年期间,3种大气再分析资料与地面观测数据的差异呈减小趋势,其中JRA55和ERA5资料在各区域与观测之间的偏差减小趋势显著;太阳能资源稳定度方面,3种大气再分析资料在北方地区与观测接近,南方地区JRA55以偏高为主,NCEP/DOE和ERA5以偏低为主。

关键词：太阳能资源评估中国适用性大气再分析资料

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吉林西部风能太阳能资源互补特性研究

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高原气象 2022年第4期41卷 1086-1095页

作者：王捷儒姚锦烽朴哲勇李海燕中国气象局公共气象服务中心北京100081 国网吉林省电力有限公司吉林长春130021

风能太阳能资源在时间和季节上具有波动性和不稳定性,这为电网调度带来压力,成为阻碍清洁能源并网的巨大难题。本文利用吉林西部相邻风电场和光伏电站完整一年的实测资料,通过选取变异系数作为监测资源稳定性的衡量指标,分别考察两种资... 详细信息

风能太阳能资源在时间和季节上具有波动性和不稳定性,这为电网调度带来压力,成为阻碍清洁能源并网的巨大难题。本文利用吉林西部相邻风电场和光伏电站完整一年的实测资料,通过选取变异系数作为监测资源稳定性的衡量指标,分别考察两种资源在不同利用比例下叠加结果的稳定性,从日变化和月变化角度分析其互补特性。另外本文应用三种典型的反映变量同步或相反变化特性的相关性指标即Pearson相关系数、Spearman秩相关系数和Kendall秩相关系数,辅助说明本文所用稳定性指标的合理性。结果表明:吉林西部风能、太阳资源的日变化相较于月变化更具互补性,通过一定资源利用比例的调整可以大幅提高叠加后的资源稳定性。本文仅通过一个地区一年的实测资料,探讨建立了一种风能太阳能资源互补特性的评价方法,研究结论可为电网同时调度两种资源提供参考。

关键词：风能资源太阳能资源风光互补变异系数稳定性

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我国气象科普政策法规现状研究及对策分析

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科技管理研究 2015年第8期35卷 25-29页

作者：王海波孙健邵俊年姚锦烽任珂中国气象局气象宣传与科普中心北京100081 中国气象局公共气象服务中心北京100081 气象出版社北京100081

阐述气象科普政策法规的涵义和分类,从综合性科普政策法规、气象相关政策法规中的科普条款和专门气象科普政策法规三个层次研究和分析我国气象科普政策法规的现状,总结提出目前存在的问题和不足,并对完善我国气象科普政策法规的提出对策。

关键词：气象科普政策法规现状分析发展对策

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“气象之旅”科普效果好 003

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中国气象报

作者：吴越姚锦烽

本报讯记者吴越通讯员姚锦烽报道为进一步发挥中国科技馆的平台作用，强化“气象之旅”展区的科普效果，8月5日，中国气象局气象宣传与科普中心与中国气象报社联合邀请美国国家海洋和大气管理局孟繁村博士对中国科技馆宣教中心的成...

本报讯记者吴越通讯员姚锦烽报道为进一步发挥中国科技馆的平台作用，强化“气象之旅”展区的科普效果，8月5日，中国气象局气象宣传与科普中心与中国气象报社联合邀请美国国家海洋和大气管理局孟繁村博士对中国科技馆宣教中心的成员进行培训，并在“气象之旅”展区与公众零

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中国气象科技展厅发展现状与对策建议

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科技传播 2017年第10期9卷 101-104页

作者：姚锦烽徐嫩羽左骏中国气象报社北京100081 中国气象局气象宣传与科普中心北京100081

本文根据中国气象科技展厅运行情况,分析作为科普教育基地,展厅通过组织气象特色主题活动,举办临时展览,在传播气象科学知识中发挥阵地作用,并分析目前存在的展项落后、场地经费有限等突出问题,探讨展厅下一步建设与创新发展的措施与思路。

关键词：气象科技展厅科普基地现状对策

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硫酸盐气溶胶对长江中下游夏季降水年代际转型的影响

硫酸盐气溶胶对长江中下游夏季降水年代际转型的影响

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强化科技基础推进气象现代化——第29届中国气象学会年会

作者：吴伟李双林杨军姚锦烽南京信息工程大学大气物理学院中国科学院大气物理研究所竺可祯-南森国际研究中心中国人民解放军94865部队气象台中国气象局公众气象服务中心

为了研究人为硫酸盐气溶胶增长对1970年代末长江中下游夏季降水年代际转型的影响,使用全球气候模式(GFDL-AM2),对硫酸盐直接气候效应进行了模拟。结果表明,硫酸盐气溶胶增长引起的降水年代际变化与观测到的降水转型有很好的时空一致性;... 详细信息

为了研究人为硫酸盐气溶胶增长对1970年代末长江中下游夏季降水年代际转型的影响,使用全球气候模式(GFDL-AM2),对硫酸盐直接气候效应进行了模拟。结果表明,硫酸盐气溶胶增长引起的降水年代际变化与观测到的降水转型有很好的时空一致性;观测中包括副热带高压西伸南移、我国东部近地面异常北风等夏季风年代际减弱信号以及对应的垂直温度、上升运动分布等均能很好地被模式再现。机制上,硫酸盐气溶胶通过引起负辐射强迫,造成我国中东部的大部分地区地面到对流层中层降温,海陆热力对比减小,使东亚夏季风减弱,雨带容易在长江中下游停留,从而导致该区域降水增多。于是,硫酸盐气溶胶增多对长江中下游降水年代际转型有重要贡献。

关键词：气候学气溶胶与气候变化硫酸盐气溶胶降水年代际转型全球气候模式(AM2)

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“0801南方雪灾”与同期蒙古高压中期活动的关系

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大气科学学报 2009年第5期32卷 652-660页

作者：麻巨慧王盘兴李丽平刘晴晴姚锦烽南京信息工程大学大气科学学院江苏南京210044

用1951—2008年58 a 1月10日—2月2日1 000 hPa高度场逐日NCEP/NCAR再分析格点资料,求得逐日蒙古高压的强度P和中心位置λc、c指数,用其对"0801南方雪灾"期间蒙古高压的中期演变过程进行统计分析。结果表明,2008年1月10日—2月2日蒙... 详细信息

用1951—2008年58 a 1月10日—2月2日1 000 hPa高度场逐日NCEP/NCAR再分析格点资料,求得逐日蒙古高压的强度P和中心位置λc、c指数,用其对"0801南方雪灾"期间蒙古高压的中期演变过程进行统计分析。结果表明,2008年1月10日—2月2日蒙古高压强度P和中心所在纬度φc出现了连续4次振荡,它们与我国南方降温、降水振荡过程准同步。由P、(λc,c)给出的综合动态图上蒙古高压4次活动过程也很明显地与降温、降水中期过程一一对应。分析表明2008年1月10日—2月2日蒙古高压的这一中期演变特征,是1951年以来仅有的一次。因此,可以认为,在充沛水汽供应条件下蒙古高压强而连续的爆发是导致"0801南方雪灾"产生的直接环流成因。

关键词： “0801南方雪灾” 蒙古高压环流指数中期过程异常

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利用MODIS气溶胶产品研究亚洲季风对气溶胶传输及其分布的影响

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内蒙古气象 2011年第2期 35-39,42页

作者：姚锦烽王盘兴李双林南京信息工程大学大气科学学院江苏南京210044 中国科学院大气物理研究所竺可桢-南森国际研究中心北京100029

利用NASA Terra和Aqua卫星MODIS气溶胶卫星产品,统计了亚洲地区气溶胶光学厚度的空间和季节变化特点,发现东亚与南亚两气溶胶光学厚度高值区年际变化类似,季节变化有所不同。同时结合季风区气候条件,分析亚洲季风对气溶胶分布传输的影响... 详细信息

利用NASA Terra和Aqua卫星MODIS气溶胶卫星产品,统计了亚洲地区气溶胶光学厚度的空间和季节变化特点,发现东亚与南亚两气溶胶光学厚度高值区年际变化类似,季节变化有所不同。同时结合季风区气候条件,分析亚洲季风对气溶胶分布传输的影响,认为南亚气溶胶光学厚度大值区主要是由于南亚季风和高原地形综合作用形成,东亚地区主要是以当地人类活动产生的气溶胶为主,夏季会受到南亚地区气溶胶输送的影响。光学厚度大值区会随着强季风移动。

关键词： MODIS 气溶胶光学厚度亚洲季风

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“0801南方雪灾”与同期蒙古高压中期活动关系的分析

“0801南方雪灾”与同期蒙古高压中期活动关系的分析

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第五届长三角气象科技论坛

作者：麻巨慧王盘兴李丽平姚锦烽南京信息工程大学大气科学学院

一些研究指出,2008年1月蒙古高压极端异常是造成"0801南方雪灾"的中高纬环流原因之一,但月平均环流的分析不足以充分揭示二者的因果关系。本文利用58年(1951～2008)1.10.～2.2.逐日NCEP/NCAR再分析格点资料,求得了它们的强度(P)、中心位... 详细信息

一些研究指出,2008年1月蒙古高压极端异常是造成"0801南方雪灾"的中高纬环流原因之一,但月平均环流的分析不足以充分揭示二者的因果关系。本文利用58年(1951～2008)1.10.～2.2.逐日NCEP/NCAR再分析格点资料,求得了它们的强度(P)、中心位置(λ,φ)指数,用它们对"0801南方雪灾"期间蒙古高压的中期演变过程进行了统计分析,结果表明:2008年1.10.～2.2.蒙古高压强度在高位(f=260gpm,P≥15gpm·rad)出现了连续三次振荡,它们与降水、降温振荡过程同步;蒙古高压中心所在纬度φ也有相应的四次振荡,由蒙古高压P、(λ,φ)给出的综合动态图上四次过程也很明显。2008年1.10.～2.2.蒙古高压的这种中期演变特征,是1951年以来仅有的一次。因此,"0801南方雪灾"的直接环流成因是蒙古高压在充沛水汽供应条件下强而连续的爆发。

关键词： "0801南方雪灾" 蒙古高压环流指数中期过程异常

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