基于在線大氣化學(xué)模式太陽能預(yù)報的改進(jìn)

蔡子穎，劉敬樂，黃鶴，劉愛霞

1. 天津市環(huán)境氣象中心，天津 300074；2. 天津市氣象科學(xué)研究所，天津 300074，3. 天津市氣候中心，天津 300074

基于在線大氣化學(xué)模式太陽能預(yù)報的改進(jìn)

蔡子穎1,2*，劉敬樂2，黃鶴3，劉愛霞2

1. 天津市環(huán)境氣象中心，天津 300074；2. 天津市氣象科學(xué)研究所，天津 300074，3. 天津市氣候中心，天津 300074

基于在線大氣化學(xué)模式WRF/chem，考慮氣溶膠直接輻射效應(yīng)，模擬2015年1月1日—12月31日天津地區(qū)地面太陽輻射通量，并與未考慮氣溶膠輻射效應(yīng)的同參數(shù)中尺度氣象模式WRF進(jìn)行對比，分析在霧霾頻發(fā)的天津地區(qū)，增加氣溶膠直接輻射效應(yīng)后對太陽能預(yù)報的改進(jìn)效果。結(jié)果表明，在霧霾頻發(fā)的天津地區(qū)，氣溶膠對地面太陽輻射預(yù)測的影響不可忽略，以2015年計算，全年影響均值27.42 Wm-2，即全年太陽輻射輻照量下降864 MJm-2；在太陽能預(yù)報重點(diǎn)關(guān)注的9:00—16:00，影響值約為73.3 Wm-2。由于氣溶膠的作用，全年有6.3%的時日太陽輻射被削減50%，19%的時日太陽輻射被削減超過30%，尤其是在霧霾頻發(fā)的11月—次年2月，約有18%～25%的太陽輻射+6被大氣中氣溶膠吸收和散射而未能到達(dá)地面。大氣化學(xué)模式 WRF/chem由于考慮了氣溶膠直接輻射效應(yīng)，可以顯著地改善地面太陽輻射的預(yù)報性能，降低模式預(yù)報的正偏差，其均值偏差由44.74 Wm-2降低到16.09 Wm-2，相關(guān)系數(shù)由0.88提高到0.92，相對均方根誤差由36.6%降低到23.2%，相對誤差由27.8%下降到15%。在霧霾影響較為嚴(yán)重的區(qū)域，基于在線大氣化學(xué)模式開展的太陽能預(yù)報效果優(yōu)于中尺度天氣模式預(yù)報。

WRF/CHEM；太陽能預(yù)報；氣溶膠直接輻射效應(yīng)；天津

在能源和生態(tài)文明建設(shè)需求的共同作用下，作為清潔能源的太陽能越來越得到社會各界的廣泛關(guān)注和研究。近年來，隨著太陽能工業(yè)的不斷發(fā)展，對太陽能及光伏發(fā)電量預(yù)報的需求也在不斷增加，光伏發(fā)電量可通過對太陽輻射的預(yù)測，然后根據(jù)光電轉(zhuǎn)換效率得到，而這一過程中，地面太陽輻射的準(zhǔn)確預(yù)報至關(guān)重要。目前，關(guān)于地面太陽輻射的預(yù)報研究已有一定的進(jìn)展，傳統(tǒng)的預(yù)報方法以統(tǒng)計預(yù)報為主，包括一些回歸方程（張德山等，2005）和非線性方法等（張禮平等，2010；王衛(wèi)東等，2014），除此以外，現(xiàn)階段使用得較多且比較有效的一個方式是通過中尺度氣象模式WRF預(yù)測到達(dá)地面太陽輻射，如何曉鳳等（2015）、程興宏等（2014）在北京，黃鶴等（2015）在天津，白永清等（2011）在武漢，孫銀川等（2012）在寧夏，賀芳芳等（2015）在上海的研究等。為進(jìn)一步提升預(yù)報結(jié)果，需對中尺度氣象模式WRF預(yù)報的地面太陽輻射進(jìn)行MOS修正（model output statistics，即模式輸出統(tǒng)計預(yù)報），以提高模擬預(yù)報的準(zhǔn)確性。上述研究表明，中尺度氣象模式WRF在地面太陽輻射的預(yù)報上性能較為穩(wěn)定，預(yù)報結(jié)果可信實用，但預(yù)報結(jié)果一般偏高，尤其是在空氣質(zhì)量比較差的天氣下，如黃鶴等（2015）在使用WRF預(yù)測天津地面太陽輻射時發(fā)現(xiàn)，當(dāng)顆粒物濃度較高，能見度較差時，模擬值與實況差異較大；當(dāng)顆粒物濃度較低，能見度較好時，模式值與實況值偏差較小，其與大氣氣溶膠直接輻射效應(yīng)密切相關(guān)。大量文獻(xiàn)（吳彬等，2013；李劍東等，2015；羅云峰等，1998；周秀驥等，1998；蔡子穎等，2012；范學(xué)花等，2013）表明，大氣中氣溶膠可以通過吸收和散射太陽輻射，減少到達(dá)地面的太陽輻射，其對地面太陽輻射的影響僅次于云的作用。天津位于華北地區(qū)，是我國霧霾頻發(fā)的地區(qū)（張小曳等，2013；王躍思等，2013；王躍思等，2014；王自發(fā)等，2014）。2015年天津地區(qū)空氣質(zhì)量排名倒數(shù)15（全國74城市），全年輕度及以上污染天氣占比為39.7%，PM2.5是其最主要的大氣污染物，霧霾頻發(fā)對到達(dá)地面太陽輻射的預(yù)報產(chǎn)生了顯著的影響。在過去的研究中，中尺度氣象模式WRF預(yù)測到達(dá)地面的太陽輻射，其在輻射傳輸過程中主要考慮云的作用，并不考慮氣溶膠吸收和散射作用，從而導(dǎo)致預(yù)報結(jié)果偏高。為糾正這一偏高誤差，MOS訂正是一種常用的方式，但MOS訂正統(tǒng)計意義較強(qiáng)，物理含義較差，其預(yù)測對于氣溶膠消光的糾正效果一般。近年來，隨著大氣環(huán)境問題日益嚴(yán)重，在線的大氣化學(xué)模式研究愈發(fā)成熟，在 WRF的基礎(chǔ)上，NCAR和NOAA聯(lián)合開發(fā)了中尺度在線大氣化學(xué)模式WRF/chem，該模式綜合考慮大氣污染的化學(xué)過程、平流輸送、湍流擴(kuò)散、干濕沉降等過程；而對于輻射傳輸過程，不僅考慮云的作用，也考慮氣溶膠的吸收和散射作用，在到達(dá)地面太陽輻射的預(yù)測上，可能更適合霧霾頻發(fā)的華北地區(qū)（楊雨靈等，2015；張?zhí)m等，2015；廖禮等，2015；郝子龍等，2014；張小玲等，2014；賈星燦等，2012；馬欣等，2012）。為探討中尺度在線大氣化學(xué)模式WRF/chem在太陽能預(yù)測方面的可行性，掌握華北地區(qū)霧霾和氣溶膠對太陽輻射預(yù)測的影響，本研究充分利用天津天河超算中心大型機(jī)計算能力，分別使用大氣化學(xué)模式 WRF/chem和中尺度天氣模式WRF，在其他參數(shù)化方案一致的情況下，分別模擬預(yù)測2015年1月1日—12月31日地面太陽輻射的情況。其中，WRF/chem考慮氣溶膠直接輻射效應(yīng)，WRF不考慮氣溶膠直接輻射效應(yīng)。本研究旨在提升天津地區(qū)太陽能預(yù)報水平。

1 資料的選取和模式參數(shù)的介紹

1.1 監(jiān)測數(shù)據(jù)

模式驗證的地面太陽輻射資料來自天津城市邊界層觀測站（39.04°N，117.12°E），觀測儀器為荷蘭Kipp&Zone公司生產(chǎn)的CNR-1型凈輻射儀，云量數(shù)據(jù)為人工觀測結(jié)果。模式驗證的地面 PM2.5資料來自天津環(huán)境監(jiān)測中心發(fā)布的天津地區(qū)逐小時空氣質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)。

1.2 模式設(shè)置

WRF/chem模式是NCAR和NOAA聯(lián)合一些大學(xué)和研發(fā)機(jī)構(gòu)開發(fā)的中尺度在線大氣化學(xué)模式，該模式綜合考慮大氣污染的化學(xué)過程、平流輸送、湍流擴(kuò)散、干濕沉降等過程，在全球空氣質(zhì)量預(yù)報和模擬中被廣泛運(yùn)用。本研究采用WRF/chem 3.5.1版本，氣相化學(xué)過程采用CBMZ機(jī)制，氣溶膠過程采用MOSAIC模型，主要物理過程設(shè)置如下：積云對流方案采用grell-3D；微物理過程采用WSM5；長波輻射方案和短波輻射方案均采用RRTMG；考慮氣溶膠直接輻射反饋，邊界層方案使用YSU；模式水平分辨率15 km；水平網(wǎng)格121×121，中心經(jīng)緯度為39N°和117E°，垂直方向分為41層。模式的人為排放源清單采用清華大學(xué) MEIC 2012，分辨率0.25°×0.25°；在天津地區(qū)選用27個空氣質(zhì)量監(jiān)測站實況數(shù)據(jù)和相關(guān)排放源統(tǒng)計信息進(jìn)行時空細(xì)化，生物排放源由MEGAN2模式在線計算，氣象初始場和背景場均采用NECP的FNL全球1°×1°數(shù)據(jù)，模擬時間為2015年1月1日—2015年12月31日，模擬采用24 h滾動計算，每24小時重新使用1次FNL氣象初始場，而污染初始場則為上一次的模擬值。中尺度氣象模式WRF采用的積云對流方案、微物理過程、邊界層方案、長短波輻射方案和模式分辨率設(shè)置均與大氣化學(xué)模式WRF/chem保持一致。

2 結(jié)果和討論

2.1 模式性能檢驗

要討論霧霾和氣溶膠對到達(dá)地面的太陽輻射的影響以及大氣化學(xué)模式對地面太陽輻射預(yù)報的改進(jìn)，首先要確定在線大氣化學(xué)模式氣溶膠模擬的準(zhǔn)確性，檢驗數(shù)據(jù)包括近地面 PM2.5質(zhì)量濃度、氣溫、海平面氣壓和相對濕度。基于 2015年天津地區(qū)環(huán)境監(jiān)測中心發(fā)布的逐小時 PM2.5監(jiān)測數(shù)據(jù)（27站），天津地區(qū)13個區(qū)縣站的氣溫、相對濕度和海平面氣壓計算日值（氣象日），得出表1和表2的結(jié)果。由表1和表2可知，在線大氣化學(xué)模式模擬性能良好，從均值、相關(guān)系數(shù)、相對誤差、絕對誤差、相對偏差和相對均方根誤差上分析，模擬的PM2.5（圖 1～2）、氣象要素與實況趨勢一致，數(shù)值接近，模擬結(jié)果可信。需要補(bǔ)充說明的是，表征氣溶膠對太陽輻射影響最直接的因素是氣溶膠光學(xué)厚度（AOD），但研究期間未能獲取有關(guān)天津地基氣溶膠光學(xué)厚度的數(shù)據(jù)，所以以近地面PM2.5質(zhì)量濃度作為代替指標(biāo)進(jìn)行檢驗。根據(jù)歷史數(shù)據(jù)和文獻(xiàn)報道，近地面PM2.5質(zhì)量濃度與氣溶膠光學(xué)厚度有較好的一致性，基于在線大氣化學(xué)模式獲取的氣溶膠直接輻射效應(yīng)的影響數(shù)據(jù)基本可信。

表1 天津在線大氣化學(xué)模式觀測值與模擬值對比Table 1 The statistical correlation between observation data and simulated data about WRF/chem

2 天津在線大氣化學(xué)模式觀測值與模擬值相對誤差、絕對誤差和相對均方根誤差Table 2 The relative error between observation data and simulated data about WRF/chem

圖1 天津大氣化學(xué)模式模擬PM2.5質(zhì)量濃度與實況對比（2015年逐日，天津）Fig. 1 Comparative simulation and observation daily value of PM2.5mass concentration

圖2 天津大氣化學(xué)模式模擬PM2.5質(zhì)量濃度與實況對比（2015年逐月，天津）Fig. 2 Comparative simulation and observation monthly value of PM2.5mass concentration

2.2 在線大氣化學(xué)模式對地面太陽輻射的改進(jìn)

對比天津城區(qū)南部2015年1月1日—12月31日地面觀測站的太陽輻射資料與對應(yīng)經(jīng)緯度大氣化學(xué)模式和中尺度氣象模式地面太陽輻射資料（表3和表4），由表可知，大氣化學(xué)模式相比中尺度氣象模式，由于考慮氣溶膠的作用，模擬的地面太陽短波輻射均值與實況更為接近（均值偏差由44.74 Wm-2降低到16.09 Wm-2），趨勢性更為一致（相關(guān)系數(shù)由0.88提高到0.92），離散性更小（相對均方根誤差由36.6%降低到23.2%），且有效地降低了模式的正偏差。考慮氣溶膠直接輻射效應(yīng)，大氣化學(xué)模式可以顯著提高天津地面太陽輻射預(yù)測能力。

表3 天津城區(qū)2015年地面太陽輻射觀測值與模擬值對比Table 3 The statistical value between observation and simulated data about solar radiation Wm-2

表4 天津城區(qū)2015年地面太陽輻射觀測值與模擬值相對誤差、絕對誤差和相對均方根誤差Table 4 The relative error between observation and simulated about solar radiation

2.3 天津地區(qū)霧霾和氣溶膠對地面太陽輻射的影響

為更清晰地分析天津地區(qū)霧霾和氣溶膠對到達(dá)地面太陽輻射的影響，提取大氣化學(xué)模式和中尺度氣象模式下天津地區(qū) 13個區(qū)縣站到達(dá)地面的太陽輻射模擬數(shù)值。由圖3～5可知，天津地區(qū)由于霧霾和氣溶膠影響，2015年全年到達(dá)地面太陽輻射減少 27.42 Wm-2，即全年太陽輻射輻照量下降 864 MJm-2，約為到達(dá)地面太陽輻射的 14.6%。從量值上，影響最為顯著的是6—7月，影響值在40 Wm-2。

圖3 天津城區(qū)2015年地面太陽輻射觀測值與模擬值日變化趨勢Fig. 3 The diurnal variation of the solar radiation between observation and simulated data

圖4 氣溶膠引起的天津地區(qū)2015年不同月份地面太陽輻射下降Fig. 4 The monthly variation of Solar radiation decline cause by aerosol on Tianjin during 2015

圖5 氣溶膠引起的天津地區(qū)2015年不同月份地面太陽輻射下降百分率Fig. 5 The monthly variation of Solar radiation decreasing ratio cause by aerosol on Tianjin during 2015

從百分率上看，影響最為顯著的是每年的 11月—次年2月，約有18%～25%的太陽輻射因為被大氣中氣溶膠吸收和散射而未能到達(dá)地面，其余月份的影響在 10%～15%之間。從日變化情況分析，午間的影響量值最大，可以達(dá)到日均值的 274%，日間發(fā)電最為有效的9:00—16:00，受氣溶膠吸收和散射影響而未能到達(dá)地面的太陽輻射大約是日平均值的246%；以2015年全年均值計算約為73.3 Wm-2，在太陽輻射和太陽能預(yù)報中影響顯著，不可忽略。考慮極端情況，由于氣溶膠作用，2015年全年有6.3%的時日太陽輻射被削減50%，19%的時日太陽輻射被削減超過30%，在霧霾頻發(fā)的天津地區(qū)，精細(xì)化的太陽輻射和太陽能預(yù)報必須考慮氣溶膠的影響。

2.4 不同云條件下氣溶膠消光修正系數(shù)方程

氣溶膠對于地面太陽輻射的影響，不僅與其光學(xué)特性密切相關(guān)，與天空中云的光學(xué)特性也密切相關(guān)。在一定地區(qū)，由于氣溶膠成分相對穩(wěn)定，氣溶膠光學(xué)特性與氣溶膠質(zhì)量濃度呈現(xiàn)高度相關(guān)。基于地面觀測站的云量資料建立不同 PM2.5質(zhì)量濃度天津地區(qū)大氣透過率修正公式，可能有助于幫助提高中尺度氣象模式地面太陽輻射預(yù)報的準(zhǔn)確性。擬合公式基于2015年全年資料而建，具體如表5所示，其中，Y為大氣透過率（氣溶膠），X為PM2.5質(zhì)量濃度（單位：100 μgm-3），地面太陽輻射=Y×中尺度氣象模式預(yù)報太陽輻射。由表5可知，當(dāng)云量小于50%時，氣溶膠對地面太陽輻射影響更為顯著，修正效果較好，當(dāng)云量超過50%后，云的作用更為明顯。基于表5公式可以適當(dāng)修正中尺度氣象模式對到達(dá)地面太陽輻射的預(yù)測，但效果不如氣溶膠作用明顯的情況。

表5 基于PM2.5質(zhì)量濃度大氣透過率修正Table 5 The atmospheric transmittance based on PM2.5mass concentration

3 結(jié)論

（1）考慮氣溶膠直接輻射作用的大氣化學(xué)模式與不考慮氣溶膠直接輻射作用的中尺度氣象模式相比，其在地面太陽輻射模擬和預(yù)測上更為準(zhǔn)確，在霧霾頻發(fā)的天津地區(qū)，使用大氣化學(xué)模式預(yù)測地面太陽輻射，可以使地面太陽輻射日值預(yù)測相對誤差由27.8%下降到15%。

（2）在霧霾頻發(fā)的天津地區(qū)，氣溶膠對地面太陽輻射預(yù)測的影響不可忽略，以 2015年計算，全年影響均值 27.42 Wm-2，即全年輻照量下降 864 MJm-2；在太陽能預(yù)報重點(diǎn)關(guān)注的時段 9:00—16:00，影響值約為73.3 Wm-2。由于氣溶膠的作用，全年有6.3%的時日太陽輻射被削減50%的，19%的時日被削減的太陽輻射超過30%。

（3）使用中尺度氣象模式預(yù)報地面太陽輻射，在霧霾頻發(fā)地區(qū)，最好修正氣溶膠大氣透過率。

白永清, 陳正洪, 王明歡, 等. 2011. 基于WRF模式輸出統(tǒng)計的逐時太陽總輻射預(yù)報初探[J]. 大氣科學(xué)學(xué)報, 34(3): 363-369.

蔡子穎, 韓素芹, 劉愛霞, 等. 2012. 天津夏季大氣消光性質(zhì)的研究[J].高原氣象, 31(1): 150-155.

程興宏, 劉瑞霞, 申彥波, 等. 2014. 基于衛(wèi)星資料同化和LAPS-WRF模式系統(tǒng)的云天太陽輻射數(shù)值模擬改進(jìn)方法[J]. 大氣科學(xué), 38(3): 577-589.

范學(xué)花, 陳洪濱, 夏祥鰲. 2013. 中國大氣氣溶膠輻射特性參數(shù)的觀測與研究進(jìn)展[J]. 大氣科學(xué), 37(2): 477-498.

郝子龍, 蔡恒明, 王慧鵬, 等. 2014. 面向WRF/Chem模式MOSAIC氣溶膠方案的資料同化實現(xiàn)[J]. 氣象水文海洋儀器, 31(4): 1-6.

何曉鳳, 周榮衛(wèi), 申彥波, 等. 2015. 基于 WRF模式的太陽輻射預(yù)報初步試驗研究[J]. 高原氣象, 34(2): 463-469.

賀芳芳, 李震坤. 2015. 基于WRF模式模擬上海地區(qū)月太陽總輻射的研究[J]. 可再生能源, 33(3): 340-345.

黃鶴, 王佳, 劉愛霞, 等. 2015. TJ-WRF逐時地面太陽輻射的預(yù)報訂正[J]. 高原氣象, 34(5): 1445-1451.

賈星燦, 郭學(xué)良. 2012. 人為大氣污染物對一次冬季濃霧形成發(fā)展的影響研究[J]. 大氣科學(xué), 36(5): 995-1008.

李劍東, 毛江玉, 王維強(qiáng). 2015. 大氣模式估算的東亞區(qū)域人為硫酸鹽和黑碳?xì)馊苣z輻射強(qiáng)迫及其時間變化特征[J]. 地球物理學(xué)報, 58(4): 1103-1120.

廖禮, 漏嗣佳, 符瑜, 等. 2015. 中國東部氣溶膠在天氣尺度上的輻射強(qiáng)迫和對地面氣溫的影響[J]. 大氣科學(xué), 39(1): 68-82.

羅云峰, 周秀驥, 李維亮. 1998. 大氣氣溶膠輻射強(qiáng)迫及氣候效應(yīng)的研究現(xiàn)狀[J]. 地球科學(xué)進(jìn)展, 13(6): 63-72.

馬欣, 陳東升, 高慶先, 等. 2012. 應(yīng)用 WRF-chem模式模擬京津冀地區(qū)氣溶膠污染對夏季氣象條件的影響[J]. 資源科學(xué), 34(8): 1408-1415.

孫銀川, 白永清, 左河疆. 2012. 寧夏本地化WRF輻射預(yù)報訂正及光伏發(fā)電功率預(yù)測方法初探[J]. 中國沙漠, 32(6): 1738-1742.

王衛(wèi)東, 李凈, 張福存, 等. 2014. 基于 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的太陽輻射預(yù)測——以蘭州市為例[J]. 干旱區(qū)資源與環(huán)境, 28(2): 185-189.

王躍思, 姚利, 劉子銳, 等. 2013. 京津冀大氣霾污染及控制策略思考[J].中國科學(xué)院院刊, (3): 353-363.

王躍思, 張軍科, 王莉莉, 等. 2014. 京津冀區(qū)域大氣霾污染研究意義、現(xiàn)狀及展望[J]. 地球科學(xué)進(jìn)展, 29(3): 388-396.

王自發(fā), 李杰, 王哲, 等. 2014. 2013年1月我國中東部強(qiáng)霾污染的數(shù)值模擬和防控對策[J]. 中國科學(xué): 地球科學(xué), 44(1): 3-14.

吳彬, 張筱萌, 王堰. 2013. 氣溶膠輻射強(qiáng)迫效率研究[J]. 大氣與環(huán)境光學(xué)學(xué)報, 8(4): 253-261.

楊雨靈, 譚吉華, 孫家仁, 等. 2015. 華北地區(qū)一次強(qiáng)灰霾污染的天氣學(xué)效應(yīng)[J]. 氣候與環(huán)境研究, 20(5): 555-570.

張德山, 丁德平, 穆啟占, 等. 2005. 北京太陽能氣象指數(shù)預(yù)報研究與應(yīng)用[J]. 氣象, 31(8): 80-83.

張?zhí)m, 張宇飛, 林文實, 等. 2015. 空氣污染對珠江三角洲一次大暴雨影響的數(shù)值模擬[J]. 熱帶氣象學(xué)報, 31(2): 264-272.

張禮平, 陳正洪, 成馳, 等. 2010. 支持向量機(jī)在太陽輻射預(yù)報中的應(yīng)用[J]. 暴雨災(zāi)害, 29(4): 334-336.

張小玲, 唐宜西, 熊亞軍, 等. 2014. 華北平原一次嚴(yán)重區(qū)域霧-霾天氣分析與數(shù)值預(yù)報試驗[J]. 中國科學(xué)院大學(xué)學(xué)報, 31(3): 337-344.

張小曳, 孫俊英, 王亞強(qiáng), 等. 2013. 我國霧-霾成因及其治理的思考[J].科學(xué)通報, 58(13): 1178-1187.

周秀驥, 李維亮, 羅云峰. 1998. 中國地區(qū)大氣氣溶膠輻射強(qiáng)迫及區(qū)域氣候效應(yīng)的數(shù)值模擬[J]. 大氣科學(xué), 22(4): 34-43.

To Improve Simulation of Solar Radiation by Atmospheric Chemistry Model WRF/chem in Tianjin

CAI Ziying1,2, LIU Jingle2, HUAN He3, LIU Aixia2

1. Tianjin Environmental Meteorological Center, Tianjin 300074, China; 2. Tianjin Institute of Meteorology, Tianjin 300074, China; 3. Tianjin Climate Center, Tianjin 300074, China

The solar radiation was simulated by atmospheric chemistry model WRF/chem (consider the aerosol direct radiation effect) from January 1, 2015 to December 31, 2015 on Tianjin, it was compared between WRF (without considering the effect of aerosol radiation). It was used to analyze the improvement of solar radiation modeling on Tianjin by Adding the radiation effect of aerosol. The results show that, Radiation effect of aerosol cannot be ignored on Tianjin, the year average was 27.42 Wm-2during 2015, the value was 73.3 Wm-2from 09:00 to 16:00. Statistical all the sample during 2015, 6.3% sample of solar radiation was decreased more than 50% due to aerosol was, 19% sample of solar radiation was decreased more than 30% due to aerosol, Atmospheric chemistry model WRF/chem can significantly improve the simulation of solar radiation, the mean deviation decreased 44.74 Wm-2to 16.09 Wm-2, correlation coefficient increased from 0.88 to 0.92, the relative root mean square error decreased from 36.6% to 23.2%, and the relative error drop from 27.8% to 15%.

WRF/CHEM; solar radiation; Aerosol direct radiation effect; Tianjin

10.16258/j.cnki.1674-5906.2016.09.007

P422.1

A

1674-5906（2016）09-1471-05

蔡子穎, 劉敬樂, 黃鶴, 劉愛霞. 2016. 基于在線大氣化學(xué)模式太陽能預(yù)報的改進(jìn)[J]. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報, 25(9): 1471-1475.

CAI Ziying, LIU Jingle, HUAN He, LIU Aixia. 2016. To improve simulation of solar radiation by atmospheric chemistry model WRF/chem in Tianjin [J]. Ecology and Environmental Sciences, 25(9): 1471-1475.

中國氣象局預(yù)報員專項（CMAYBY2016-005）；天津科技計劃項目（14ZCZDGX00037）；環(huán)保公益行業(yè)專項（201409001）

蔡子穎（1984年生），男，高級工程師，研究方向為大氣環(huán)境和氣候效應(yīng)。E-mail: 120078030@163.com

*通信作者

2016-07-21