近日，中国科学院大学资源与环境学院李润奎副教授团队在全球尺度下太阳辐射数据产品的不确定性评估方面取得进展，核心成果以“Global uncertainty of various downward shortwave solar radiation products”为题发表于能源领域著名期刊《Energy》（IF=9.4）。
太阳能作为重要而广泛的可再生能源，在我国能源转型和实现“双碳”目标过程中发挥着关键作用。其中向下短波太阳辐射作为地表过程的核心驱动力，是太阳能利用和地表生态过程的基础。全球频发的极端天气和太阳能发电面临的天气风险等均对太阳辐射数据的准确性提出了更高要求。然而，当前虽然存在多种太阳辐射产品，其不确定性在全球尺度下尚不明确。
全球太阳辐射观测站点
该研究整合全球多个监测网的太阳辐射观测数据，系统揭示了1991~2023年六种主流太阳辐射产品（ISCCP-ITP、GLASS、ERA5、MERRA-2、SSP245、SSP585）全球范围不确定性的时空特征，并采用可解释机器学习方法探究了影响不确定性的潜在因素。
六种太阳辐射数据产品与观测值的比较
结果表明，太阳辐射产品的不确定性存在显著的时空变异性，ERA5 产品在日尺度上表现最佳。虽然不同地理条件下不确定性差异显著，但同类型产品呈现出相似的分布模式。遥感反演产品倾向于低估太阳辐射，而再分析产品和模型模拟产品则普遍高估。两种基于卫星遥感的产品在不同地表覆盖类型上显示出相似的偏差模式。影响太阳辐射产品不确定性的因素复杂多样，其中太阳天顶角、气温和湿度等作用明显。
多源太阳辐射数据产品不确定性的全球分布特征
六种产品不确定性随气候区的变化
研究建立了在全球尺度上量化太阳辐射数据产品不确定性的分析框架，对提升可再生能源开发、优化布局和风险评估的精准性具有重要意义，研究结果为定量掌握现有太阳辐射产品不确定性及其来源、有针对性地提升模型精度提供了重要参考。
该研究由国科大资源学院直博生许文超作为第一作者，李润奎副教授担任通讯作者，宋现锋教授及多名研究生参与研究。研究受到国家自然科学基金、国家科技重大专项以及中国科学院大学优秀教师科研能力提升项目的支持。
