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2007—2021年上海莘庄太阳最大入射辐射变化特征和环流背景

气象学报 2023年第6期81卷 1018-1030页

作者：刘丽赵春江祝从文张书萍中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室北京100081 上海电力大学太阳能研究所上海200090 金开新能科技有限公司北京100044

利用2007—2021年上海莘庄太阳能辐射仪(型号:EKO-MS6020)接收到的逐月最大太阳辐射(MSR)资料,以水平0°角辐射仪观测值为参考,分析了0°—25°不同仰角观测的MSR差异,评估了台站观测、欧洲中期天气预报中心(ECMWF)大气再分析(ERA5)资... 详细信息

利用2007—2021年上海莘庄太阳能辐射仪(型号:EKO-MS6020)接收到的逐月最大太阳辐射(MSR)资料,以水平0°角辐射仪观测值为参考,分析了0°—25°不同仰角观测的MSR差异,评估了台站观测、欧洲中期天气预报中心(ECMWF)大气再分析(ERA5)资料与太阳能辐射仪观测辐射的差别。在此基础上,讨论了MSR与天气要素的关系及发生的环流背景和天气尺度演变特征。结果显示,上海莘庄的MSR季节波动范围为800—1300 W/m^(2),峰值和谷值分别出现在5月和12月。观测的最大MSR值接近太阳常数,年际变化幅度约200 W/m^(2)。相对于0°角观测,当太阳能板倾角为5°—20°时,平均每个月MSR可多获得50—250 W/m^(2)辐射,最佳倾角为20°。ERA5相对于观测MSR存在明显低估,年平均低估约200 W/m^(2)。虽然两者的季节变化相关系数高达0.88,但是在空间和时间上存在显著差异,年际变化相关并不显著。针对与MSR时间相差小于3 d的大气环流背景合成,春、夏、秋、冬四季的环流结构存在差异,但总体来看,偏北风加强、云量偏少、温度偏高的天气过程有利于MSR出现。

关键词：最大太阳辐射再分析资料评估环流型分析上海莘庄

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