全球高分辨率地表太陽輻射數據集近日發布

　　2020年1月10日，中國科學院青藏高原研究所國家青藏高原科學數據中心研制的全球高分辨率地表太陽輻射數據集正式上線，用戶可免費下載自1983年7月至2017年6月，高分辨率（10公里，3小時）的地表太陽輻射數據。這是目前我國發布時間序列最長的地表太陽輻射數據。

　　該數據集可為冰川、水文、生態和農業等地表過程模擬研究提供基礎數據，改善制作與地學相關模型的陸面驅動數據集，為太陽能應用領域（太陽能電站選址和太陽能應用系統評估等）提供數據支持。該成果以數據論文形式發表于Earth System Science Data（《地球系統科學數據》）。

　　地表太陽輻射是地球系統的主要驅動因子，驅動著地球系統的能量、水和碳循環。它是地表水文、生態、農業等陸表過程模擬的重要驅動數據，同時也是太陽能利用的重要指標。發展長時間序列、高分辨的地表太陽輻射數據集，對于地表過程的研究、太陽能電廠的選址、能源政策的制定和電網系統配置的優化等至關重要。自2018年起，國家青藏高原科學數據中心開始籌劃制作全球高分辨率地表太陽輻射數據集。國家青藏高原科學數據中心副研究員唐文君及合作者，基于最新國際衛星云氣候計劃-全球高分辨系列云產品（ISCCP-HXG）、再分析數據(ERA5) 以及MODIS氣溶膠和反照率等產品，利用改進的物理算法，生產了全球高分辨率（10公里，3小時）地表太陽輻射數據集（1983.7-2017.6）。通過驗證并和其他全球衛星輻射產品比較表明，該數據集的精度通常比國際上通用的ISCCP-FD（國際衛星云氣候計劃-通量數據集）、GEWEX-SRB（全球能量與水循環實驗-地表能量收支）和CERES（云和地球輻射能量系統）全球衛星輻射產品的精度率要高。

　　同時，該數據集的空間分辨率（10公里）遠高于其他全球衛星輻射產品（100公里）。該數據集是地表過程模擬研究（如冰川、水文、生態、農業等模擬）主要輸入數據，可用于改善制作與地學相關模型的陸面驅動數據集。同時，該數據集對于太陽能應用領域有重要意義，如太陽能電站的選址、太陽能應用系統的評估、太陽能發電量的預報模型的建立、建筑采光設計及電網集成與優化等都需要高精度長序列的太陽能數據。

　　后續，基于最新的云產品，數據中心還會繼續更新該數據集。該研究得到科技部重點研發項目（2018YFA0605400和2017YFA0603604）、國家自然科學基金（41671372）、中科院青年創新促進會（2017100）和中科院A類戰略性先導科技專項“泛第三極環境變化與綠色絲綢之路建設”（XDA20100102）等資助。

圖1. 2009年1月1日0時（世界時）全球太陽輻射空間分布，紅色對應太陽輻射高值區，藍色對應云多的地區或者沒有陽光的地區。

圖2. 2009年7月全球太陽輻射空間分布，北半球太陽高度角較高，太陽輻射較大，南半球太陽高度角較低，太陽輻射較小。南極地區是極夜，太陽輻射為0。