近地表风速(NSWS)的再分析产品被广泛应用于近地表风速的相关研究,但近地表风速再分析产品的适用性却缺乏准确细致的评估。近期南京信息工程大学大气科学学院本科生米西源在其导师刘鹏副教授的指导下,基于中国大陆1980~2017年间站点10m风速观测数据,评估了同时期ERA5、MERRA-2、NCEP-2、JRA-3Q四种再分析资料在中国大陆地区地表风速的多种时空尺度气候特征,揭示了四种近地表风速再分析资料在中国地区的不同适应性。
研究结果表明,与站点观测相比,ERA5和NCEP-2在NSWS气候态上表现为正偏差,MERRA-2表现为负偏差,JRA-3Q表现为显著负偏差。在气候态空间分布上,ERA5表现最好,与站点的空间相关系数为0.55。从整体性上,JRA-3Q表现最好(图d)。在年际尺度上,ERA5表现最好(图i),与站点的相关系数为0.68,显著优于其他3个再分析数据集。在年代际尺度上,MERRA-2、NCEP-2和JRA-3Q能较好地再现1980~2011年NSWS的下降趋势。然而四个再分析数据集都无法再现2011年至2017年的增长趋势。在年循环上,只有ERA5较好地再现了不同区域的季节特征,包括春季中国北部和青藏高原NSWS达到最大,夏季长江以南NSWS达到最大。从不同时空尺度的评价结果来看,ERA5在气候态空间分布、年际变率和年循环方面表现较好,但在年代际尺度上未能再现观测特征。JRA-3Q在年代际变率方面表现出显著的优势(图L),MERRA-2和NCEP-2在各方面并无突出的优势。
该研究成果已发表在《International Journal of Climatology》期刊。

图 四种再分析资料与站点观测在不同时间尺度的相关系数
原始年资料(左)、年代际(中)、年际(右)
第一行ERA5 (a)(e)(i)、第二行MERRA-2 (b)(f)(j)、
第三行NCEP-2 (c)(g)(k)、第四行JRA-3Q (d)(h)(L)
相关文献:
Mi, X. and Liu, P. (2025), A Comparative Study of Near-Surface Wind Speed Observations and Reanalysis Datasets in China Over the Past 38 Years. International Journal of Climatology, 45: e8738. https://doi.org/10.1002/joc.8738