河西走廊东部风能资源分布特征及开发利用

利用河西走廊东部5站1971-2004年逐日4次定时地面气象观测资料和2005-2006年地面自动气象观测站逐小时气象观测资料,用统计学方法分析了该区域近地面风速及风能的演变和分布。结果表明：河西走廊东部环境风速的气候变化比较稳定,但探测环境变化较大的站点风速下降十分明显;风能分布具有山区最大、沿河西走廊峡管和荒漠地带次之、中部武威绿洲盆地最小的地域分布特点;南部山区年平均风速均大于等于3．5m·s^-1、全年各月平均风速均大于等于3．0m·s^-1,且全年风向、风速跃变小,习平均有效风能时数大于等于13．9h,年平均有效风能时数大于等于5000h,因此具有较大的风能开发利用价值;北部荒漠和沙漠地区年平均风速为2．7m·s^-1,一年中3～7月风速较大,日平均有效风能时数为8．7h,年平均有效风能时数为2913h,年平均有效风能密度为82．7W·m^-2,具有季节性风能开发利用价值;位于绿洲盆地的凉州区由于各项风能参数均较小,不适宜进行风力发电。根据河西走廊东部地域和气候特点,分析了风能开发利用前景。     

近30年我国高空风速变化趋势分析

1980-2006年间采用全国119个探空站14个等压面的月平均风速资料,分析了我国高空对流层和平流层下层风速变化的时间和空间特征,并和同期地面风速变化进行了对比.结果表明,我国近27年对流层中下层和对流层上层风速呈下降趋势,年平均风速线性变化速率分别为-0.10 m·s-1·(10a)-1和-0.17 m·s-1·(10a)-1,均未通过0.05显著性水平检验;平流层下层全国年平均风速呈上升趋势,上升速率为0.24 m·s-1·(10a)-1,亦未通过O.05显著性水平检验.同期全国地面风速则呈现更显著的降低趋势,年平均风速线性变化速率为-0.16 m·s-1·(10a)-1,通过了0.05显著性水平检验.我国地面气象站记录的平均风速减弱可能受到大尺度大气环流变化的影响,更可能与台站附近观测环境变化和城市化等人为因素影响有密切关系.     

三都县近46年气候变化特征分析

利用统计分析方法对三都站1960-2005年共46a的降水和温度资料进行统计，分析三都降水及温度的变化特征及趋势。结果表明三都县46a来，年平均降水量总趋势以0．555mm／a的变化率减少，平均气温以0．080℃／10a的微弱趋势变暖。     

ＷＭＴ５２超声风传感器与ＥＬ１５Ａ风传感器野外探测资料对比分析

利用新疆阿克苏地区6个气象站1960年-2008年49年雷暴资料,对新疆阿克苏地区雷暴时空分布特征和变化规律进行了分析研究。结果表明：①雷暴日数75％以上都集中在夏季,持续期盆地谷地最长、沙漠边缘最短;地势较高的盆地谷地为雷暴的高发区,沙漠地带雷暴最少;②新疆阿克苏地区雷暴日数总体呈下降趋势,1990年-2008年累计距平均为-50．9d,沙漠边缘雷暴年代波动最大;③各测站年雷暴日数下降趋势在-1．05d／10a—-3．0d,10a,1990年代开始下降趋势加大,乌什、阿拉尔下降趋势较大,分别为-16．86d／10a和-8．4d／10a,相当于每10年减少34．5％和46．4％。夏季变化幅度较小,1990年-2008年乌什、阿拉尔倾向率分别为-4．64d／10a和-2．24d／10a,相当于每10年减少9．5％和12．4％。     

呼和浩特市白塔机场气象观测要素分析

利用呼和浩特市白塔机场气象站1977--2010年月平均最高、最低气温,月降水量资料和1979--2010年月平均风速资料,分析了近34a气象要素变化特征。得出：呼和浩特白塔机场近34a来,（1）年平均气温、年降水量都没有明显的变化趋势,进入21世纪以来气候变率明显变大,气候不稳定性增加;（2）气温的年日较差明显增大,气候倾向率为0．4℃／10a;（3）年平均相对湿度在三个时段存在不同的变化特征;（4）年平均风速呈现出明显的减小趋势,平均每10a减小了0．3m·s^-1（5）四个要素中,气温年日较差由小变大的突变特征最为明显,1990年前后出现突变点;平均风速则存在由大转小的突变过程,突变时间点在1996年;年平均气温南低向高的突变过程较弱,且持续时间较短;年降水量和年平均相对湿度在近34a罩均不存在气候突变现象,气候状态相对稳定。呼和浩特机场气候与市区气候存在明显的差异．还需进一步深入分析。     

南极长城站气侯特征及其趋势

利用我国南极长城站1985-2013年地面气象观测要素,分析了气候特征及其变化趋势,将有助于我们对最近30年亚南极地区气候变化的认识。结果表明,年平均气温为-2.2℃,变化速率为0.07℃/10a,呈升高趋势但不显著。年平均气压为989.3hpa,呈下降趋势,速率为-0.19hpa/10a。年平均相对湿度为89%,变化速率为0.34%/10a,上升趋势不明显。年降水量为539.3mm,变化速率为32.5mm/10a,呈明显增加趋势。年平均风速为7.5m.s-1,变化速率很小,盛行风向为西北和东南2个方向。     

城市化对石家庄站近地面风速趋势的影响

利用1972—2012年石家庄城市站和4个乡村站地面风速资料,采用城乡对比方法,对石家庄城市站地面风速序列中的城市化影响进行分析,结果表明,石家庄站年和季节平均地面风速和平均10 min最大风速的长期下降趋势,主要是由城市化因素引起。具体结论如下：(1)石家庄站年和四季平均风速、平均10 min最大风速和大风日数均呈极显著的减少趋势,年平均减少速率分别为-0.15 (m/s)/10a、-1.05 (m/s)/10a和-2.90 d/10a;乡村站年平均风速呈微弱下降趋势,年平均10 min最大风速减少较为明显,年大风日数减少趋势非常显著,减少速率分别为-0.02 (m/s)/10a、-0.21 (m/s)/10a和-2.19 d/10a。(2)石家庄站年平均风速下降趋势中的城市化影响为-0.13 (m/s)/10a,城市化影响非常显著,城市化贡献率达到86.0%。该站春、夏、秋、冬季平均风速变化的城市化影响分别为-0.16 (m/s)/10a、-0.10 (m/s)/10a、-0.13 (m/s)/10a和-0.15 (m/s)/10a,城市化贡献率分别为82.8%、87.6%、88.6%和85.4%。(3)石家庄站年平均10 min最大风速变化趋势中的城市化影响为-0.84 (m/s)/10a,城市化贡献率为79.7%;春、夏、秋、冬季平均10 min最大风速变化趋势中的城市化影响分别为-0.94 (m/s)/10a、-0.80 (m/s)/10a、-0.60 (m/s)/10a和-1.01 (m/s)/10a,城市化贡献率分别达到90.4%、78.6%、64.9%和79.1%。(4)城市化对石家庄站年大风日数减少的影响不显著,但冬季大风日数减少仍明显与城市化过程有关。     

1963—2012年内蒙古自治区风速的时空变化特征分析

利用内蒙古自治区1963—2012年95个地面气象观测站的风速观测资料,分析该地区风速的时空变化特征,包括内蒙古年平均风速的变化特征、四季风速变化特征、不同区域风速变化特征,旨在揭示长时间序列的历史风速变化规律,为预测今后内蒙古风速变化趋势奠定基础,并进一步为内蒙古风能资源的开发与利用提供理论参考依据。结果表明:近50a内蒙古地区年平均风速呈现非常显著的减弱趋势(p<0.01),平均每10a减小0.24m·s-1,50a间四季平均风速由大到小依次为春季>秋季>冬季>夏季,风速平均值分别为3.81、2.93、2.90、2.84 m·s-1。四季平均风速的减弱速度介于-0.19^-0.29 m·s-1/10a之间,其中以春季风速减小最为显著,冬季、秋季次之,夏季风速减弱最缓。具体到各盟市:兴安盟、通辽市、赤峰市、锡林郭勒盟、乌兰察布市、包头市、阿拉善盟这几个区域的风速较大,年平均风速均在3.0 m·s-1以上,是风能资源的富集地区,尤其是位于中部的锡林郭勒盟和包头市的一些区域,年平均风速达5.0 m·s-1以上,风能资源蕴藏量最为丰富。风速变化趋势的空间分布结果显示:近50a间包头市和乌兰察布市风速减弱幅度最大,二者平均每10a风速分别减小0.36 m·s-1和0.38 m·s-1。     

濮阳近50a风速变化特征及突变分析

利用线性分析方法，分析了濮阳近50a平均风速、大风日数的变化特征，并利用滑动的t检验法分析了风速突变，结果显示：年平均风速以0．498（m／s）／10a的倾向率减少，大风和扬沙日数分别以2．7d／10a和5．6d／10a的倾向率减少；平均风速，大风、扬沙日数在20世纪80年代初期发生突变。     

百里风区代表站大风资料的连续性及其特征分析

选取新疆百里风区代表站51495旧站址(七角井国家基本气象站)1956—1998年和新站址(十三间房国家基本气象站)1999—2016年逐月大风日数、平均风速、最多风向,以及迁站前后对比观测和平行观测等资料进行分析,采用线性回归、相关分析、均一性检验等方法,分析资料的连续性及大风的年、季、月变化特征及趋势。结果表明:迁站后资料序列呈现出不连续性,未通过t检验,资料无法连续使用。十三间房站在迁站前年大风日数呈显著的波动上升趋势,倾向率为6.74 d·(10 a)~(-1),其中夏季增加最明显;年平均风速呈微弱的减小趋势,倾向率为-0.01 m·s~(-1)·(10 a)~(-1),秋季下降最显著;年主导风向以北风(N)和静风为主。迁站后年大风日数呈显著减少趋势,递减率为-6.72 d·(10 a)~(-1),其中春季减小最明显;年平均风速减小趋势较迁站前明显,倾向率为-0.31 m·s~(-1)·(10 a)~(-1),除了冬季其它三季下降趋势基本相似;年和各季主导风向发生频率基本一致,以偏北风(N、NNW、NNE)为主。     

我国东部三市夏季高温气候特征及原因分析

利用1961-2000年夏季（6～8月）月高温资料,探讨了石家庄、南京、福州的高温气候特征,给出了高温天气过程原因分析及东亚副热带高压（下称东亚副高）的活动特点。结果表明,石家庄测站强高温过程期间干热和闷热天气持续时间不长,极端气温高,日平均风速小,日平均相对湿度小;南京和福州测站强高温过程期间闷热天气持续时间长,极端气温不高,日平均风速小,日平均相对湿度大。我国东部地区近40年来夏季月平均日照时数在减少。东亚副高和大陆变性高压是造成我国东部地区城市夏季危害性高温的主要影响系统,强盛并持续副高和大陆变性高压控制是我国东部地区高温日数和强高温过程偏多的主要原因。     

城市化对长沙市两气象站气温记录的影响

为深入认识城市对其附近气象站气温的影响,采用位于长沙市区东部和西部两个气象观测站的2007-2009年的逐日气温、风向和风速资料,结合地表覆盖特征数据,对比分析了两站气象记录差异,并通过改进的城市影响指数模型估算了气温资料中的城市影响偏差。分析显示：（1）2007-2009年东、西气象站逐月平均气温（T_mean）、最高气温（T_max）和最低气温（T_min）差异很大,最大差异分别可达0.90℃、0.83℃和1.34℃;（2）受城市及风向的影响,两气象站的逐月城市影响指数（K）差异较大,东、西站平均K值分别为2.01和1.50,年内同一台站的K值存在季节变化规律;（3）两站逐月△K与△T之间存在极显著正相关关系;（4）东、西两站2007年T_mean中的城市增温最大,分别达0.63℃和0.45℃。城市附近气象站气温记录受城市规模、风向和风速等因素影响明显,在分析长历时气候变化特征和利用站点记录数据进行空间分析时,有必要对气温数据进行订正。     

东亚冬季风寒温度的气候特征分析

基于ERA-Interim 1979—2019年的再分析资料,本文研究了东亚地区月平均、极端和强冷风寒温度空间分布。研究表明,在冬季3个月里,东亚地区风寒温度表现为自南向北递减,同时还具有较强的局地特征;最低极端风寒温度主要出现在内蒙古东北部、蒙古国东部和黑龙江地区;冬季3个月比较而言,平均风寒温度和极端风寒温度最低的月份为1月。强冷风寒温度发生频率最高的月份为2月。在成因方面,东亚大部分地区的风寒温度是由温度决定的,而中蒙交界区(蒙古和内蒙古东部地区)以及青藏高原北部地区,风速对风寒温度的影响最显著。此外,在所研究的几个区域中,京津冀城市群极端风寒温度与风速的负相关性最强。     

西太平洋暖池对夏季华东海面日最大风速变化的影响

利用1979—2018年ERA Interim地面10 m风场、位势高度场、温度场和风场,Hadley中心HadISST再分析海温资料,采用SVD分析、合成分析等方法,研究了夏季（6—8月）西太平洋暖池关键海域海表面温度（Sea Surface Temperature,简称SST）对华东海域夏季10 m日最大风速变化的影响关系。SVD分析结果表明,夏季华东近海风速变化与菲律宾以东海域SST有明显负相关,第一模态左、右空间向量的时间系数相关达0.58,通过了置信度为95%的显著性检验。当西太平洋暖池SST正异常时,暖池海域SST增高,西北太平洋副热带高压（以下简称副高）加强,副高脊线北进（西北太平洋副高脊线纬度位置与暖池SST相关系数达到0.46,通过置信度为95%显著性检验）。此时华东近海正处于副高控制,近海下沉运动增强,大气温度垂直剖面有普遍增温现象,10 m风场有偏北风异常,海面风速减小约占40 a平均风速的约30%;当暖池SST负异常时,副高东撤南退,华东近海冷空气活动加强,温度垂直剖面存在显著降温现象,华东近海风速增加占40 a平均风速的20%以上。本研究进一步说明了暖池SST异常是一个有效的预报因子,可用于华东近海海面风速预测预报。     

关中盆地近地面风场和大气输送特征分析

利用2017年151个地面气象站的逐时观测数据和相关高空资料分析关中盆地近地面风场与输送特征。首先分析盆地内代表性站点的风速和风向观测事实,然后用CALMET风场诊断模式和轨迹计算模式获取当地逐小时风场和每日逐小时传输轨迹,分析风场类型。结果表明:关中盆地内日平均风速约1～3 m s?1,夏季风速高、秋冬季低;盆地中央的主导风向以沿地形走向的东北风和西南风为主,盆地四周测站的主导风向表现出顺着地形向盆地中央汇流的趋势。各站主导风向的季节变化不大。盆地内风场分为系统控制型、弱天气背景型和局地环流型3类,全年出现日数比例分别占8%、17.3%和74.7%。以山谷风日夜循环为特征的局地环流型风场最多。以西安城区为源点的大气输送轨迹显示,系统控制型风场以偏东北方向的输送为主,弱天气背景型和局地环流型风场的轨迹输送都大致以偏东北和偏西（以及偏西南）沿盆地走向以及偏东南朝向秦岭山地这三个方向为主。局地环流型的轨迹影响范围小,集中于盆地中央和南侧山地之间,表明这是一种不利于污染扩散的风场类型。     

气候变化对新疆哈密瓜种植气候区划的影响

基于新疆101个气象台站1961-2013年逐日平均气温、最高气温、最低气温和日照时数资料,采用线性趋势分析、累积距平、保证率分析以及ArcGIS空间插值方法,分析影响哈密瓜种植的关键气候因子（日平均气温稳定≥15℃日数、≥20℃光温指数以及6-8月平均气温日较差）时空变化特征,并结合各气候因子突变前、后的变化特征,研究了气候变化对新疆不同熟型哈密瓜最佳种植区、次佳种植区和不宜种植区分布区域及其面积的影响。结果表明：新疆≥15℃日数、≥20℃光温指数、6-8月平均气温日较差的空间分布表现为“南疆多、北疆少,东部多、西部少,平原和盆地多、山区少”的特点。近53年,新疆≥15℃日数以2.493 d/10a的倾向率显著增多（P＜0.001）,≥20℃光温指数以0.06/10a的倾向率显著增大（P＜0.001）,6-8月平均气温日较差以-0.249℃/10a的倾向率显著（P＜0.001）减小,各要素还分别于1997年和1987年发生了突变。新疆哈密瓜种植气候可分为4个大区和7个亚区。受气候变化的影响,1997年后较其之前,新疆中、晚熟哈密瓜最佳种植区明显扩大,次佳种植区有所减小;早熟哈密瓜适宜种植区以及哈密瓜不宜种植区也不同程度地减小。     

长江中下游夏季高温灾害机理及预测

利用我国1961-2003年夏季（6—8月）高温资料，建立长江中下游地区主要城市强高温及高温过程较完整的时间序列，探讨了该地区主要城市高温气候特征。分析该地区南京、杭州、南昌等城市夏季高温灾害机理，东亚副热带高压是造成长江中下游地区城市夏季高温的主要影响系统。在此基础上用均生函数-最佳子回归集构造预测模型，预测夏季月高温出现日数，通过42a高温资料预报检验，有较好的预测效果，值得在业务中应用。     

1960～2005年新疆气候变化的基本特征

采用新疆地区最完善的94个气象站的观测资料,系统地分析了新疆地区1960～2005年近地表主要气候要素(包括降水、气温、风速、日照时数、总云量、低云量、蒸发皿蒸发、气温日较差等)演变的时间和空间特征,并结合几个站点的太阳总辐射资料分析了日照、总云量、低云量、蒸发皿蒸发和太阳总辐射之间的关系,揭示了近50年来新疆气候变化的一些新特点。对导致这些变化的原因进行了初步分析,得到的结果包括:1)新疆区域年降水在1987年发生转折性变化,而冬季降水在1986年就开始发生转折性变化,是4个季节中最早的。新疆区域降水与比湿和低云量之间具有极高的相关性,尤其是低云量的增加可能是导致降水增加的主要原因。2)气温显著升高的同时,气温日较差是明显下降的。气温的升高可能是空气中水汽增多的结果,但也可能是气温长期自然振荡过程中的一个上升阶段。3)日照时数在总云量减小的前提下减少,这可能是降水和低云量增多导致的结果。4)蒸发皿蒸发的减小可能是风速、气温日较差、降水以及云量共同作用的结果,单站分析表明太阳辐射的下降也可能是导致蒸发皿蒸发下降的一个重要原因。     

Comparison between open-site and below-canopy climatic conditions in Switzerland for different types of forests over 10?years (1998?2007)

We compared below-canopy and open-site climatic conditions for 14 different forest sites in Switzerland and analysed the forest influence on local summer and winter climate according to the forest type (coniferous, mixed, deciduous), soil type, slope orientation, basal area and tree height. We compared below-canopy and open-field data for minimum, maximum and daily mean temperature, relative humidity, maximum and daily mean photosynthetically active radiation (PAR) and wind speed from 1998 to 2007. We found clear differences between below-canopy and open-field temperatures, humidity, wind speed and PAR and could relate them to the specific site conditions and forest type. The forest influence on PAR and maximum temperature is clearly determined by the forest type, whereas the influence on minimum temperature is affected by both forest type and slope orientation and impact on humidity depends on the soil type. The wind speed is most impacted by topography and slope orientation.     

METHODS CALCULATING THE SPATIAL DISTRIBUTION OF AGROCLIMATIC RESOURCES IN MOUNTAINOUS AREAS AND CLIMATIC EFFECTS OF MICROTOPOGRAPHY*

The methods calculating the spatial distribution of agroclimatic resources (temperature,humidity,precipitation,wind speed,etc.) in mountainous areas are presented.The linear model can be used for the mean temperature,accumulated temperature,and the occurrence date and duration of limiting temperature,but the nonlinear model for extreme temperature,humidity,precipitation and wind speed.The climatic effects of topography obtained from the application of these methods in the Shaxi River basin,Fujian Province,are also described.The results show that the methods proposed in this paper may effectively disclose the macro-and micro-variations of spatial distribution of agroclimatic resources in mountainous areas.