热带气象学报

作者：牛涛, 胡江林, 张皓, 陈雯超, 易侃, 姜怡梁, 黄丛吾, 文仁强, 袁春红, 宋丽莉

单位：1.中国气象科学研究院/灾害国家重点实验室&大气化学开发实验室，北京1000812.中国气象局地球系统数值预报中心，北京1000813.中国长江三峡集团有限公司科学技术研究院，北京1011004.广东省气候中心，广东广州5106415.清华大学环境学院，北京1000846.湖北大学，湖北武汉4300627.华风气象传媒集团，北京100081

关键词：多源观测, 三维Barnes融合同化, 高分辨率风场数据集, 风廓线幂指数模型, 广东海域, 误差分析

基金：中国长江三峡集团有限公司科研项目202203057；中国气象局行业标准项目TC540/SC2；

针对广东海域海上观测稀缺与风电开发对高精度长序列数据的需求，本文收集2012—2021年7个观测点(测风塔、激光雷达)梯度风资料，研发三维Barnes客观分析方法与多源资料融合同化技术，基于ERA5再分析资料构建了高分辨率三维格点数据集(水平1 000 m，垂直10 m/30 m)及20个参证点逐小时风场数据。误差分析表明：融合同化风速与观测风速的相关系数均≥0.82(平均0.913)，平均均方根误差为1.20 m·s-1，30~40 m以上高度风速误差≤1 m·s-1，精度显著优于ERA5和幂指数拟合；风向平均均方根误差为20.2 °。数据集清晰呈现了风速随离岸距离增加而增大、年内呈冬夏双峰值(冬季 > 夏季)等时空分布特征，并能有效刻画风场日变化、天气系统过境、台风等关键天气系统及季风、海陆风等气候系统特征。本数据集可为广东海域风电场规划、选址及风能资源评估提供可靠的数据支撑。

来源：2025年第6期

《热带气象学报》期刊编辑部

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