双碳目标下太阳辐射预报模式【WRF-SOLAR】及改进技术在气象、农林、电力等领域的应用

太阳能是一种清洁能源，合理有效开发太阳能资源对减少污染、保护环境以及应对气候变化和能源安全具有非常重要的实际意义，为了实现能源和环境的可持续发展，近年来世界各国都高度重视太阳能资源的开发利用；另外太阳辐射的光谱成分、光照度、光照时间及植物利用太阳能的多少，影响着植物的生长发育、产量高低以及植物的地理分布，所以太阳辐射的时空分布亦对农业、林业系统产生较大影响。我国的太阳能资源丰富且分布范围广阔，但太阳辐射的时空变化受云和气溶胶的影响较大，因此在利用中尺度气象模式或太阳辐射传输模式进行太阳辐射预报时需要输入准确的云和气溶胶信息，并在模式中准确刻画气溶胶-云-辐射的相互反馈。

太阳辐射预报模式系统（WRF-SOLAR）是目前国际上最先进的针对太阳能资源评估和预报开发的中尺度专业气象模式。其在常规WRF模式基础上：1）增加了太阳时角实时计算方法(EOT)，提高了模式的辐射计算频率（5min或更高），增加了多种水平面和垂直面的辐射输出；2) 增加了气溶胶-云-辐射的反馈机制，采用了观测资料或模式输出的气溶胶数据，考虑了气溶胶对云的间接影响；采用一种新的方法将云滴、冰和雪粒子的微物理过程与短波、长波辐射的参数化过程进行耦合，进而实现了云-气溶胶-辐射的相互反馈；3）增加了次网格云物理过程的反馈对短波辐射模拟和预报的影响。该模式可用于气象、电力、农业、林业等辐射评估和预报相关的多个领域，其在全国的推广应用将有利于提高实际的业务预报水平、取得显著的社会经济效益

主讲人：来自气象领域，长期从事太阳辐射预报模式的开发及应用、多种气象资料同化方法研究。研究气象场模拟改进技术、气象资料同化方法及其对太阳辐射预报的改进、多种太阳辐射预报关键技术、太阳辐射短期和短临预报技术、太阳辐射观测质量控制方法等，拥有丰富的科研及工程技术经验。

计划

1、WRF-SOLAR模式相关的虚拟机Linux系统安装、环境搭建、常用插件的安装和运行；

2、太阳辐射预报的改进技术及其在相关领域的应用；

3、提高太阳辐射预报模式系统（WRF-SOLAR）在电力气象、农业气象、林业气象等实际工作中的应用水平。

如何认识双碳目标下的太阳能预报需求和挑战？

双碳目标下的太阳能预报需求是什么？

太阳能预报的挑战有哪些？

如何做好太阳能预报？

Linux系统和WRF-Solar模式所需要的基础软件安装

1. VMware虚拟机、Centos7系统安装指引；

2. Intel Fortran编译器如何安装？

3. Netcdf库如何安装？

4. MPICH如何安装？

NCL作图软件如何安装？

国内外常用的太阳辐射预报方法以及太阳能预报经典文献理解

1. 国外常用太阳辐射预报方法有哪些；

2. 国内太阳辐射预报的代表性工作有哪些？

理解2-3篇国外引用率较高的太阳能预报文献

WRF-Solar模式安装和初步个例运行

1. WRF-Solar模式如何安装？

2. 模拟区域设置软件WRFDomainWizard如何使用？

3. 参数化方案如何选取？

4. 高时间分辨率的太阳辐射预报如何实现？

不考虑气溶胶AOD的模拟个例如何运行？

太阳辐射预报的关键技术研发及应用

1. 基于多源气象观测资料同化的辐射模拟改进方法；

2. 不同初始场云微物理量差异对辐射模拟的影响；

3. “分光谱”辐射预报、“直散分离”辐射预报、辐射预报产品订正等关键技术；

常用太阳辐射短临预报方法

WRF-Solar与WRF的融合版本模式安装和个例运行

1. WRF4.3如何安装？

基于WRFv4.3模式不考虑气溶胶AOD的个例如何运行？

WRF-Solar模式介绍及在中国地区的应用

1. WRF-Solar模式基本理论框架和原理是什么？

2. WRF-Solar模式中气溶胶-云-辐射互反馈如何实现？

3. WRF-Solar模式在中国地区的初步应用有哪些？

中国不同地区气溶胶对辐射模拟的影响如何？

WRF-SOLAR模式自动运行及卫星遥感AOD的本地化应用

WRF-Solar模式自动运行和后处理如何实现？

与辐射相关的多种变量如何提取？

WRF-Solar模式所需的卫星遥感气溶胶AOD资料如何制作；

卫星遥感气溶胶AOD资料在WRF-Solar模式中如何应用？

区域高精度地学模拟WRF气象建模、多案例应用与精美制图

CMAQ空气质量模式

SMOKE模型排放清单处理技术及在多模式下实践应用方法与VOCs排放量核算

CAMX大气臭氧来源解析模拟与臭氧成因分析

区域气象-大气化学在线耦合模式（WRF Chem）在大气环境中的应用

基于LEAP模型的能源环境发展、碳排放建模预测及不确定性分析