吉林省城市住宅采暖气候耗能距平序列的建立方法

由于中国社会经济统计资料中均缺乏历年采暖能源消费数据,在分析气候变化对采暖能耗的影响时,始终存在着一个瓶颈。为此,提出了一种城市住宅采暖气候耗能距平序列的建立方法,这种方法把气候变化因素与相关的社会经济因素（如人口、人均居住面积等）结合在一起,较直观地反映了气候变化对城市住宅采暖耗能的影响。以地处高纬的吉林省为例,利用吉林省历年城镇人口、城镇人均居住面积、采暖度日数以及单位面积采暖耗煤量指标,建立了吉林省历年采暖气候耗能距平序列。结果表明：相对于1971-2000年30 a平均气候状况,吉林省2001/2002年的采暖期理论上因气候偏暖可以节约35.98万t标准煤,而2000/2001年采暖期因气候偏冷需要增加15.5万t标准煤。     

气候变暖对呼和浩特地区采暖期能源消耗的影响

利用呼和浩特市1962—2007年逐日气温以及采暖期供热部门提供的相关参数,运用数理统计等分析方法,参照采暖供热等相关规范,综合分析了呼和浩特市采暖变化特征以及气候变暖对采暖能耗的影响。结果表明:随着气候变暖,呼和浩特市采暖期比实际采暖期缩短30d,尤其是在1988年气温发生突变之后,采暖期缩短趋势更加明显。采暖期能耗的高低与采暖度日和采暖期长度关系极为密切。近46年呼和浩特市采暖度日与采暖期长度均呈现显著下降趋势,说明呼和浩特市冬季寒冷程度减弱,寒冷期变短,如果采取措施可以有效降低采暖能耗。呼和浩特市采暖需求偏多年份88%以上出现在20世纪60—70年代,而约有85%的偏少年份出现在20世纪90年代至21世纪初期。     

吉林省冬季气温变化对采暖期的影响

利用1960—2009年吉林省46个测站平均气温和最低气温资料,利用采暖强度、采暖指数、气温趋势倾向和M-K检验方法,分析吉林省采暖期气温变化特征及变化规律。结果表明：吉林省采暖期平均气温、最低气温均呈上升趋势,低于-20℃的日数明显减少。近50 a平均气温、最低气温趋势倾向值为0.24℃/10 a、0.42℃/10 a;特别是近10 a来上升趋势明显,平均气温、最低气温倾向值为0.84℃/10 a、1.25℃/10 a,最低气温的升温趋势较为明显。吉林省采暖开始日呈推迟趋势,采暖结束日呈提前趋势,从而使采暖期日数缩短。根据突变分析,采暖期气温变化的突变年为1985年。吉林省采暖期长、采暖强度强的年份大部分出现在20世纪80年代中期以前;采暖期短、采暖强度弱的年份多出现在80年代以后。采暖指数分析表明,20世纪80年代中期以前,采暖指数以正值为主;80年代中期以后,采暖指数以负值为主,90年代均为负值,但在近10 a采暖指数波动幅度加大。由于采暖强度降低、采暖期日数缩短,合理利用气温条件开展采暖工作,可以减少向大气排放CO2、SO2和NO2,对减缓气候变暖、改善大气环境质量有重要的现实意义。     

郑州市冬季采暖期气候变化特征及节能潜力分析

利用郑州市1951—2007年日平均气温资料,按照国家采暖规范从气候角度上确定了符合郑州特点的采暖初终日,较规定的初、终日（11月15日至次年3月15日）有明显推迟和提前的趋势,并分析了采暖期长度及采暖期的气候变化特征,结果表明：进7．90年代特别是21世纪初采暖期明显缩短,平均较80年代缩短了14d左右。在此基础上研究了近57a来采暖期气候条件的变化,并通过构建采暖强度、采暖指数指标,讨论这种变化对能源消耗和环境保护的影响,从科学角度提出节能的可能性。     

郑州市冬季采暖期气候变化特征及节能潜力分析

利用郑州市1951—2007年日平均气温资料,按照国家采暖规范从气候角度上确定了符合郑州特点的采暖初终日,较规定的初、终日（11月15日至次年3月15日）有明显推迟和提前的趋势,并分析了采暖期长度及采暖期的气候变化特征,结果表明：进7．90年代特别是21世纪初采暖期明显缩短,平均较80年代缩短了14d左右。在此基础上研究了近57a来采暖期气候条件的变化,并通过构建采暖强度、采暖指数指标,讨论这种变化对能源消耗和环境保护的影响,从科学角度提出节能的可能性。     

2018年吉林省多台风环流特征分析

应用NCEP再分析资料,对2018年吉林省台风异常偏多的环流特征进行分析,主要分析赤道太平洋地区海温情况及尼诺区域海温变化情况.对台风活跃年份6-10月海温距平场分布分析发现,赤道及以北60纬度范围内海域海温整体均为正距平,形成3个明显正距平中心,海温异常偏高的气候背景有利于台风的形成和发展;分析2018年8月500hPa环流异常形势场,对台风活跃年份6-10月500hPa高度场合成资料与历年高度场对比分析发现,500hPa上40-60°N、60-90°E区域内高度场为负距平,西风带系统低槽强度偏强,中低纬度及海上为正距平,相应的高压系统强度明显偏强,整体形势即高低值系统均较历年偏强;对比分析2018年4-8月副热带高压的面积、强度、脊线和脊线位置,强度较历年明显偏强,脊线位置偏西,副热带高压西进北上和东撤南压幅度较大,调整时间长,对台风发展和移动均有一定影响.     

气候变暖对青海高原采暖能耗的影响及预估

利用1961—2010年青海高原34个气象台站逐日平均气温资料,研究了气候变暖对青海采暖期能耗的影响及预测模型,并根据未来气候情景,对未来青海高原采暖能耗进行了预估.结果表明：青海高原自1998年开始呈显著增暖趋势,气候变暖后全省平均采暖期缩短9 d,各地采暖度日数普遍减少,尤以青海高原西南部减幅最大,采暖强度明显减弱.理论上由气候变暖导致的青海高原地区采暖耗能降低4.9%~15.3%,全省平均单位面积可节约标煤量1.79 kg/m².未来温室气体中等排放（SRESA1B）情景下,全省采暖能耗将明显减少,但仍具有较大的不确定性.     

近55a来中国严寒和寒冷地区主要城镇采暖气候条件的变化研究

近半个世纪以来气候变暖明显,全球过去50 a年平均气温线性趋势达到0.13°C/10 a,而中国近50 a年平均气温线性趋势几乎是全球的2倍,其中冬季增温速率高达0.39°C/10 a。中国的气候变暖对严寒和寒冷地区的采暖耗能无疑会产生显著影响。文章以中国《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)》JCJ26-95中附录A所列的严寒和寒冷地区84个主要城镇为研究对象,分析了这些城镇1951年以来采暖期长度、采暖强度的趋势变化速率,结果表明,采暖期长度和采暖强度大多呈减少趋势,其中采暖期长度减少比较明显的是东北及内蒙古自治区大多城镇,减少速率在-5d/10a～-3d/10a之间;采暖强度减少趋势更加明显。为了研究采暖气候条件的平均状况,本文计算了最近30 a(1976～2005年)采暖期长度及采暖强度的平均状况,并与1951～1980年30 a均值进行了比较,发现东北地区大多城镇采暖期长度减少超过5 d;东北地区和内蒙古自治区大多城镇采暖强度减少超过200℃.d。对近30 a采暖期采暖耗煤变化率的研究表明:除四川省的康定外,其它城镇建筑单位面积耗煤量由于气候变暖采暖耗煤变化率均有一定程度减少,其中个别城镇减少量超过10%。     

太原冬季采暖期气温变化特征与节能效应分析

采用太原市1951～2003年冬季采暖期逐日气温资料,应用气候方法分析了采暖期平均气温以及与能耗相关的采暖初日、终日、采暖度日等要素的变化特征.结果表明:采暖期气温存在明显升高趋势.而且在20世纪80年代末发生跃变;采暖初日在逐年推后,采暖终日的年代际变化振荡较大,90年代以来有明显提前趋势,采暖期在逐年缩短;采暖度日存在明显减少趋势.结合供暖指标,分别从平均气温升高、采暖期缩短及采暖度日减少等方面进行节能效应分析,指出有必要改变传统的采暖模式.城市采暖具有很大的节能潜力.     

短期气候预测的多时间序列相空间相似模型

为了充分利用对气候系统进行定时观测而积累的关于它过去和现在情况的大量数据,本文提出了短期气候预测的一种多时间序列相空间相似模型,并从与云南气候变化有某种物理关系的２０多个时间序列出发,建立了一个云南短期气候变化的年度预测模型。模型对云南８０个气象观测站点１９９１～１９９８年的５月雨量距平和５月气温距平预测检验的距平同号率分别达到４２４／６４０＝ ６６．３％ 和４２６／６４０＝ ６６．６％ ;对云南１９９０～１９９７年的６～８月雨量距平、６～８月气温距平、年雨量距平和年气温距平预测检验的距平同号率则可分别达到４０４／６４０＝ ６３．１％ 、４６３／６４０＝ ７２．３％ 、４５６／６４０＝ ７１．３％ 和４５５／６４０＝ ７１．１％ 。     

北京市1996-2007年住宅空调致冷耗能影响因素分析

 采用气象资料和经济统计资料,以北京市为例,分析了城镇住宅空调致冷耗能的影响因素。结果显示：在一定建筑设计标准下,直接影响城镇住宅空调致冷耗能的因子主要有降温强度、城镇人口数、人均住宅建筑面积和城镇家庭空调器拥有比例。总的来说,由于目前中国城市化进程的加速,城镇人口、人均住宅建筑面积、城镇空调器拥有比例在不断增加,因此,无论气候变暖或变冷,各地空调致冷耗能不可避免地在增加。在上述因子中,气候是目前为止唯一可能起到降低能耗作用的因子。对于城市化较快的北京市,由于城镇家庭空调器拥有比例的快速增长,城镇家庭空调器拥有比例这一因子对空调致冷耗能增量的贡献率普遍最大。     

Effects of projected climate change on energy supply and demand in the Pacific Northwest and Washington State

Climate strongly affects energy supply and demand in the Pacific Northwest (PNW) and Washington State (WA). We evaluate potential effects of climate change on the seasonality and annual amount of PNW hydropower production, and on heating and cooling energy demand. Changes in hydropower production are estimated by linking simulated streamflow scenarios produced by a hydrology model to a simulation model of the Columbia River hydro system. Changes in energy demand are assessed using gridded estimates of heating degree days (HDD) and cooling degree days (CDD) which are then combined with population projections to create energy demand indices that respond both to climate, future population, and changes in residential air conditioning market penetration. We find that substantial changes in the amount and seasonality of energy supply and demand in the PNW are likely to occur over the next century in response to warming, precipitation changes, and population growth. By the 2040s hydropower production is projected to increase by 4.7–5.0% in winter, decrease by about 12.1–15.4% in summer, with annual reductions of 2.0–3.4%. Larger decreases of 17.1–20.8% in summer hydropower production are projected for the 2080s. Although the combined effects of population growth and warming are projected to increase heating energy demand overall (22–23% for the 2020s, 35–42% for the 2040s, and 56–74% for the 2080s), warming results in reduced per capita heating demand. Residential cooling energy demand (currently less than one percent of residential demand) increases rapidly (both overall and per capita) to 4.8–9.1% of the total demand by the 2080s due to increasing population, cooling degree days, and air conditioning penetration.     

Regional Energy Demand Responses To Climate Change: Methodology And Application To The Commonwealth Of Massachusetts

Climate is a major determinant of energy demand. Changes in climate may alter energy demand as well as energy demand patterns. This study investigates the implications of climate change for energy demand under the hypothesis that impacts are scale dependent due to region-specific climatic variables, infrastructure, socioeconomic, and energy use profiles. In this analysis we explore regional energy demand responses to climate change by assessing temperature-sensitive energy demand in the Commonwealth of Massachusetts. The study employs a two-step estimation and modeling procedure. The first step evaluates the historic temperature sensitivity of residential and commercial demand for electricity and heating fuels, using a degree-day methodology. We find that when controlling for socioeconomic factors, degree-day variables have significant explanatory power in describing historic changes in residential and commercial energy demands. In the second step, we assess potential future energy demand responses to scenarios of climate change. Model results are based on alternative climate scenarios that were specifically derived for the region on the basis of local climatological data, coupled with regional information from available global climate models. We find notable changes with respect to overall energy consumption by, and energy mix of the residential and commercial sectors in the region. On the basis of our findings, we identify several methodological issues relevant to the development of climate change impact assessments of energy demand.     

利用采暖/制冷度日分析建筑能耗变化的适用性评估

采暖/制冷度日与建筑能耗有显著线性关系,被认为是最简单可靠的衡量能源需求的指标,但其适用性还缺乏全面的评估。通过模拟1961-2009年天津市办公、商场以及不同节能水平的居住建筑能耗,分析了能耗与采暖/制冷度日的关系,确定其反映能耗变化的适用性。结果表明：采暖期办公及商场建筑的热负荷与采暖度日的相关性达到极显著水平（P<0.01）,决定系数（R2）分别为0.99和0.97;制冷期冷负荷与制冷度日的关系尽管也达到极显著水平,但决定系数仅分别为0.64和0.55;不同节能水平居住建筑热负荷与采暖度日极显著相关,决定系数均在0.99以上。研究认为：采暖度日可以反映办公、商场及居住建筑的热负荷特征,用于分析气候变化对能耗的影响是可行的;但制冷度日不能完全反映办公及商场建筑冷负荷的变化,仅可分别解释冷负荷变化的64%和55%,单纯用制冷度日研究能耗变化是不够全面的。通过分析能耗与气候要素的关系发现,冬季采暖期能耗主要受气温的影响,而夏季制冷能耗受气温和湿度的共同影响。     

气候变暖与西安市冬季供暖的能源消耗分析

The accumulated negative temperature,the first heating date,the last heating date,heating duration,collective heating area and energy consumption for winter heating in Xi'an during 1986-2002 were comprehensively analyzed.The results show that under the global warming,winter in Xi'an became warmer and heating duration shone,With the development of economy,the area and energy consumption for collective heating increased continually.In the meantime,the energy consumption per unit area for winter heating decreased year by year,but it did not match the winter temperature well because the energy was not proportionally consumed according to the change of temperature.In order to conserve energy effectively,heating in winter should be timely adjusted according to actual temperature change.     

Climate Warming and Energy Consumed for Winter Heating in Xi'an

 The accumulated negative temperature, the first heating date, the last heating date, heating duration, collective heating area and energy consumption for winter heating in Xi'an during 1986-2002 were comprehensively analyzed. The results show that under the global warming, winter in Xi'an became warmer and heating duration shorter. With the development of economy, the area and energy consumption for collective heating increased continually. In the meantime, the energy consumption per unit area for winter heating decreased year by year, but it did not match the winter temperature well because the energy was not proportionally consumed according to the change of temperature. In order to conserve energy effectively, heating in winter should be timely adjusted according to actual temperature change.     

气候变化对天津市不同节能水平建筑制冷采暖能耗的影响

利用天津市地面气象观测站1961—2017年逐小时观测资料,通过TRNSYS软件,对不同节能水平办公建筑供热和制冷能耗,以及居住建筑供热能耗进行动态模拟,定量评估了气候变化对天津市不同节能水平建筑能耗的影响。结果表明：在供暖期和制冷期,温度均呈现显著上升的趋势,而太阳辐射则呈现下降的趋势,受其影响,1961—2017年办公和居住建筑供热能耗呈现显著下降的趋势,制冷能耗呈现微弱的上升趋势,但气候变化对供热能耗的影响要明显强于制冷能耗;随着建筑节能水平的提升,供热和制冷能耗均有一定程度的下降,其中供热能耗的降幅尤为明显,四步节能居住建筑相比于一步到三步节能居住建筑,供热能耗分别下降了53.56%、50.13%和21.25%。对新建建筑及既有建筑的节能改造,应充分考虑不同节能水平对建筑能耗的影响,结合实际需求酌情进行升级改造。除此之外,建筑节能水平的提升,会使其供热和制冷能耗变化量随温度的上升而减小,说明其对气候变化的敏感性在逐渐减弱。因此,提高建筑节能水平,可以更好的应对气候变化,保证其在未来的使用中耗能更低。     

全球年平均人为热释放气候强迫的估算

利用能源经济领域具有权威性的英国石油公司(BP)世界能源统计资料和联合国人口统计资料,通过一些简单的数值计算,初步估算了人为热释放的全球气候强迫。结果表明:当前(2008年)全球年平均人为热释放的气候强迫还不是很大,约为0.031W/m2;但随着人口及能源消费总量的增加,未来人为热释放产生的全球年平均气候强迫将有可能达0.30W/m2。     

The effect of African growth on future global energy,emissions, and regional development

Today Africa is a small emitter, but it has a large and faster-than-average growing population and per capita income that could drive future energy demand and, if unconstrained, emissions. This paper uses a multi-model comparison to characterize the potential future energy development for Continental and Sub-Saharan Africa under different assumptions about population and income. Our results suggest that population and economic growth rates will strongly influence Africa’s future energy use and emissions. We show that affluence is only one face of the medal and the range of future emissions is also contingent on technological and political factors. Higher energy intensity improvements occur when Africa grows faster. In contrast, climate intensity varies less with economic growth and it is mostly driven by climate policy. African emissions could account for between 5 % and 20 % of global emissions, with Sub-Saharan Africa contributing between 4 % and 10 % of world emissions in 2100. In all scenarios considered, affluence levels remain low until the middle of the century, suggesting that the population could remain dependent on traditional bioenergy to meet most residential energy needs. Although the share of electricity in final energy, electric capacity and electricity use per capita all rise with income, even by mid-century they do not reach levels observed in developed countries today.