在應(yīng)對(duì)氣候變化、實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的路上,太陽(yáng)輻射資源作為產(chǎn)業(yè)化相對(duì)成熟的新能源展現(xiàn)出良好的前景,其精確評(píng)估也成為能源領(lǐng)域相關(guān)產(chǎn)業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。近日,中國(guó)氣象科學(xué)研究院沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)與生態(tài)氣象研究院(沈陽(yáng)分院)農(nóng)業(yè)與生態(tài)氣象大模型及應(yīng)用團(tuán)隊(duì)(以下簡(jiǎn)稱“團(tuán)隊(duì)”)通過(guò)構(gòu)建2016—2023年中國(guó)5km分辨率日照時(shí)數(shù)數(shù)據(jù)集(以下簡(jiǎn)稱“數(shù)據(jù)集”),研制出我國(guó)的“陽(yáng)光地圖”。該成果填補(bǔ)了我國(guó)區(qū)域尺度精細(xì)化日照數(shù)據(jù)的空白,為復(fù)雜地形區(qū)制定區(qū)域農(nóng)業(yè)適應(yīng)性策略、優(yōu)化能源布局及生態(tài)保護(hù)提供了科學(xué)依據(jù)。
該數(shù)據(jù)集將站點(diǎn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為格點(diǎn)數(shù)據(jù),可以更直觀展現(xiàn)我國(guó)大面積日照情況。團(tuán)隊(duì)成員張展豪介紹,我國(guó)年平均日照時(shí)數(shù)具有顯著季節(jié)性差異,呈現(xiàn)出夏季長(zhǎng)、冬季短,空間分布上東南少、西北多等特征。其中,四川盆地是日照時(shí)數(shù)低值中心,新疆東部、內(nèi)蒙古、青藏高原等地是明顯的高值區(qū)。上述差異與特點(diǎn)主要是受緯度及天氣氣候因素影響所致。隨著太陽(yáng)直射點(diǎn)的變化,白晝?cè)介L(zhǎng),日照時(shí)長(zhǎng)也相應(yīng)增加。青藏高原、新疆、內(nèi)蒙古等地,由于海拔較高、空氣稀薄,且降水少、晴朗天氣多,日照時(shí)數(shù)相對(duì)偏多。與此相反的是四川盆地,受地形限制,因其多云多降水,日照時(shí)長(zhǎng)往往偏少。此外,各地的日照時(shí)數(shù)并非是固定不變。該數(shù)據(jù)集時(shí)空分析結(jié)果表明,2016年以來(lái),我國(guó)日照時(shí)數(shù)在時(shí)間分布上呈現(xiàn)增加趨勢(shì),在空間分布上呈現(xiàn)西北向東北減少的趨勢(shì)。
日照時(shí)數(shù)作為常規(guī)的氣象觀測(cè)要素,其觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)覆蓋全國(guó)近2500個(gè)站點(diǎn),這使得通過(guò)日照時(shí)數(shù)數(shù)據(jù)反演驗(yàn)證的方法具備更高可信度和實(shí)施可行性。團(tuán)隊(duì)利用衛(wèi)星數(shù)據(jù)并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)?zāi)P,針?duì)2017年至2022年的衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)和氣象觀測(cè)臺(tái)站數(shù)據(jù),通過(guò)時(shí)間序列模型生成不同日序數(shù)的模型參數(shù)查找表,并通過(guò)2016年至2023年的驗(yàn)證數(shù)據(jù)集進(jìn)行驗(yàn)證評(píng)估,最終成功構(gòu)建2016—2023年中國(guó)5千米分辨率日照時(shí)數(shù)數(shù)據(jù)集。
“日照時(shí)數(shù)作為衡量太陽(yáng)輻射時(shí)間的關(guān)鍵量化指標(biāo),與氣候變化評(píng)估、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及人體健康等領(lǐng)域關(guān)聯(lián)密切,具有重要的科學(xué)價(jià)值和實(shí)用價(jià)值。”團(tuán)隊(duì)首席房世波表示。在氣候變化評(píng)估領(lǐng)域,該數(shù)據(jù)集為深入分析氣候長(zhǎng)期演變趨勢(shì)以及極端天氣事件提供了有力的數(shù)據(jù)支撐;在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面,能夠助力優(yōu)化種植制度、合理調(diào)整田間管理措施等,為預(yù)測(cè)氣候變化背景下的農(nóng)業(yè)適應(yīng)性策略提供重要參考,進(jìn)而保障糧食安全。未來(lái),數(shù)據(jù)集還將在光伏發(fā)電選址、人體健康以及生態(tài)保護(hù)等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。
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