[发明专利]太阳辐射中尺度模型预测研究方法

说明书

本发明公开了中尺度模型预测领域的太阳辐射中尺度模型预测研究方法，包括如下步骤：S101：根据人口密度将中国区域气溶胶划分成农村型和城市型两类中国区域人口众多，分布极其不均匀。本发明根据人口密封阀值把中国行政区区域划分为城市型和农村型，利用这个人口密度阈值得到的实验结果与实测数据对比，有很好的拟合效果，其次为探究气溶胶对太阳辐射预报的单一参数作用影响，在控制其他主要物理过程完全相同的情况下，将气溶胶参数设置成农村模式和城市模式，分别运行出两套数据，根据划分的区域类型选择农村型预测数据或城市型预测数据，与实测数据做对比分析，发现精度相对于单一型气溶胶类型有较大的提高。

技术领域

本发明涉及中尺度模型预测领域，具体是太阳辐射中尺度模型预测研究方法。

背景技术

太阳能是一种波动性能源，受太阳几何位置和天气过程的影响，具有季节性、随机性 和间歇性等特点，太阳能发电量的多少跟太阳辐射量直接关联。而太阳辐射依赖于变化剧 烈的天气过程，受到气温、降水、云量、湿度等气象要素的影响，具有较大的不稳定性。造成太阳能发电输出功率的不连续性和不确定性，对并网安全产生较大影响，甚至可能引起电网系统的瘫痪。因此，太阳能发电量在电力系统中比例的增加，会加大电网调度的难度。为了太阳能发电项目的顺利并网和稳定运行，对未来几天的太阳辐射进行准确预报至关重要。

中尺度WRF(the Weather Research and Forecasting)模式是美国多方气象组织联 合开发的大型开源气象预报数据软件，是新一代中尺度数值模拟和资料同化系统，可用于 从数米到数千公里尺度范围的应用或研究。WRF模式系统具有可移植、可扩充等特点，美国国家大气研究气象中心NCAR(National Center for Atmospheric Research)正在扩充太阳能模块WRF-Solar。WRF-Solar是目前唯一专门为迎合快速增长的太阳能应用预报而设计的太阳能数值预报模式，可见，WRF-Solar在太阳能辐射预报中独特潜力。利用模式 的前处理系统WPS(WRF Preprocessing System)处理静态地形和GFS(Global ForecastSystem)气象场数据，得到初始场和边界条件，然后利用卫星或地面的预测数据，这里主 要利用欧洲中期天气预报中心ECMWF(European Centre for Medium-Range WeatherForecasts)根据实测数据进行分析预测的大气参数，例如大气气溶胶的预测数据，同化 到模式中，改变不同的机制的模型运行机制，得到太阳辐射的预测，然后再跟太阳辐射地 面观测数据进行对比，选择最优机制或者优化模型，得到最优模型机制。因此，本领域技 术人员提供了太阳辐射中尺度模型预测研究方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供太阳辐射中尺度模型预测研究方法，以解决上述背景技术中提 出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

太阳辐射中尺度模型预测研究方法，包括如下步骤：

S101：根据人口密度将中国区域气溶胶划分成农村型和城市型两类；

中国区域人口众多，分布极其不均匀，由于人为活动而造成的大气状况有很大的区别， 根据人口密度，把中国区域划分成城市气溶胶类型和乡村及溶胶类型，将不同的气溶胶类 型参数代入WRF-Solar模式中；

根据国家统计局发布抽样调查数据《2015年全国1％人口抽样调查主要数据公报》和 国家测绘局发布校正的中国陆地总面积，确定人口密度阈值计算公式：

式中，N——人口总量，——居住在城市人口占比，——居住在乡村人口占比；S——中国陆地面积；——中国城市地区面积占比，——中国农村地区面积占比；

S102：将WRF-SOLAR模式应用到中国区域太阳辐射的预测中；