在碳中和的背景下，太阳能做为未来的主要清洁能源之一，由于受到云的强烈影响，太阳能的准确预报需要进行合适的云初始化。风云四号静止卫星红外辐射资料提供了丰富的云和水汽信息，在太阳能预报中能发挥重要作用，因此对其进行合理的同化拥有改善太阳能预报的极大潜力。
为此，本研究研发了面向太阳能短临预报模式（WRF-Solar）的风云四号B星静止轨道辐射成像仪（FY-4B AGRI）红外辐射资料全天空同化方案。该方案系统构建了适用于WRF-Solar和AGRI云统计特征的全天空辐射观测误差模型，并利用观测误差模型开发了云依赖的质控方法，在剔除不合理观测的同时保留了大量的云区观测，有利于模式吸收更多的云信息。此外，对称亮温被添加到变分偏差订正模型中作为云订正因子解释了云过程带来的偏差。
全天空同化和太阳能预报试验的结果表明，全天空同化有效吸收了云区红外辐射资料中包含的云和水凝物信息，产生了明显的水凝物分析增量，分析亮温更接近观测。且FY-4B AGRI红外辐射资料的全天空同化有效降低了太阳能辐照度的预报误差，其中改善效果在中午时段更为明显。
图1 2023年10月6日00:00UTC全天空辐射同化和晴空辐射同化质控前后各通道观测亮温（K）分布。(a)、(d)、(g)，质控前观测亮温分布；(b)、(e)、(h)，晴空辐射同化试验质控后观测亮温分布；(c)、(f)、(i)，全天空辐射同化试验质控后观测亮温分布。
图2 10月2日到10日逐小时GHI预报相比于FY-4B AGRI短波辐射观测的MAE（
）
上述研究结果展现了静止卫星全天空红外辐射资料同化在太阳能预报中的应用价值，相关论文发表于国际地学遥感类SCI期刊《IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing》。
论文信息：
Wang, Y., Zhang, W., Chen, Y., et al., 2025: Improving Short-Range Irradiance Forecast With Assimilating FY-4B All-Sky Radiances Into a Numerical Solar Prediction Model. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, vol.63.
