第一届未来大气科学论坛

随着可再生能源需求的快速增长，准确预报风能和太阳能丰富地区的沙尘活动已成为关键需求。然而，现有全球数值天气预报模式因计算资源限制普遍缺乏沙尘模块，且传统全球沙尘预报难以满足电网上报发电量的时效性要求。针对这一挑战，本研究创新性地开发了沙尘-天气一体化预报系统iDust。iDust通过将沙尘模块整合到动力框架中，仅需增加约1/8的计算资源即可实现全球12.5公里分辨率的沙尘预报。基于2023年3-5月中国地区的统计验证和全球三次典型极端沙尘事件的评估表明，iDust的极端沙尘模拟精度优于ECMWF CAMS预报。此外，该系统可在6小时内完成12.5公里分辨率的全球10天沙尘预报，满足可再生能源行业的实时业务需求。为进一步提升预报精度，研究构建了客观的全球起沙风速阈值(ut)数据集，并开发了高效的模式适配方案。通过定义并优化起沙TS评分(DuTS)生成站点ut数据集，继而以站点ut为约束，结合卫星DOD和再分析风速数据，构建了全球ut分布数据集。验证结果显示，该数据集的应用使iDust系统的沙尘预报偏差进一步降低，同时显著改善了沙尘模拟的空间分布和季节变化特征。iDust系统及起沙阈值风速数据集为可再生能源行业提供了精准的极端沙尘预报，为支持全球绿色能源转型提供了可靠的技术支撑。
 

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