准确掌握地表太阳辐射的时空分布特征,对太阳能资源评估与区域新能源规划具有重要意义。以甘肃省地基辐射站点观测数据为基准,构建机器学习模型,对欧洲中期天气预报中心第五代再分析资料(ERA5)的逐小时地表下行太阳辐射进行偏差订正,在此基础上系统分析了2000—2024年甘肃省地表下行太阳辐射的时空变化特征,并统计了各地级行政区年总辐射量。结果表明:机器学习订正方法显著提升ERA5数据精度,订正后数据与地基观测值的相关系数(0.93)提高12.04%,均方根误差(106.2 W·m-2)降低36.45%;与中国科学院空天信息创新研究院发布的CARE(Cloud Remote Sensing,Atmospheric Radiation and Renewal Energy Application)卫星遥感产品对比,二者相关系数达0.87,偏差主要分布在青藏高原东北侧。研究期内,甘肃省地表下行太阳辐射年均值为206.73 W·m-2,折合年累计总辐射量为1 659.60 kWh·m-2,高于全国平均水平,空间上呈“西北高、东南低”的分布格局,其中酒泉地区可达1 828.44 kWh·m-2,具备优越的太阳能开发潜力,且全省未呈现明显的年际波动趋势。