广西风速资源时空分布特征分析

选取广西1971～2015年91个气象站点风速数据,辅以数字高程模型(digital elevation model,DEM)与遥感本底信息数据,运用气候学方法和指数空间推算法,构建广西不同时间尺度的风速资源空间分析模型,模拟广西近地层年均、季度风速,利用交叉验证法进行对比验证,选出较高精度的模拟结果,分析广西风速资源时空分布特征。研究结果表明,基于指数空间推算法的风速空间分析模型,综合考虑海拔高度及下垫面类型等因素的影响,可模拟精度较高的风速资源分布情况。广西近地表风能资源丰富区主要位于钦州市、防城港市、北海市等沿海一带以及由大山脉的主脉与周围大片谷地构成的地形区,该区域春季风速较高,冬季次之,秋夏季最低。     

广西风速资源的时空分布特征分析

选取广西1971～2015年91气象站点风速数据,辅以DEM与遥感本底信息数据,运用气候学方法和指数空间推算法,构建广西不同时间尺度的风速资源空间分析模型,模拟广西近地层年均、季度风速,利用交叉验证法进行对比验证,选出较高精度的模拟结果,分析广西风速资源时空分布特征。研究结果表明,基于指数空间推算法的风速空间分析模型,综合考虑海拔高度及下垫面类型等因素的影响,可模拟精度较高的风速资源分布情况。广西近地表风能资源丰富区主要位于钦州市、防城港市、北海市等沿海一带以及由大山脉的主脉与周围大片谷地构成的地形区,且该区域春季风速较高,冬季次之,秋夏季最低。     

风速风向季节三维联合分布的平均风统计分析

由于目前结构设计中对季风的考虑欠缺,本文提出风速风向季节的三维联合分布的平均风统计分析方法.通过借鉴风电领域里成熟的平均风模型,基于最小二乘法原理并应用谐波函数拟合方法,对上海地区的平均风按季节划分进行了统计分析,解释了考虑风速风向季节三维联合分布的必要性,进一步完善结构抗风设计中对风荷载的计算.     

乌拉特中旗1971—2019年风气候特征分析

以1971—2019年风速风向资料为基础,采用线性趋势分析法和Mann-Kendall检验法探究乌拉特中旗近50 a平均风速、最大风速、大风的气候特征.结果表明:①1971—2019年平均风速和最大风速年际变化均呈现减小趋势,季节上呈现春夏风速大,秋冬风速小的特点,二者均于20世纪90年代发生突变.②全年平均风向以S为主,春、夏、秋、冬季的平均风向分别以NNE、NW、NW、S为主,全年最大风速的风向以NW、S、WNW为主,春、夏、秋、冬季最大风速的风向分别以WNW、S、S、NW为主.③大风日数的年际变化呈现先剧烈减少后基本不变的趋势,年内集中发生于春季,大风风向以WNW、NW、NNW为主.     

大风对新疆沙尘暴的影响

选取1961-1999年新疆90个气象观测站的气表-1资料,对比分析了沙尘暴及大风的时空分布特征,探讨大风对沙尘暴发生的贡献及沙尘暴发生时的最多风向和最低风速指标。分析发现,新疆沙尘暴与大风的地理分布刚好相反,沙尘暴多的地区大风较少,但有着基本一致的气候变化趋势。大风对沙尘暴的贡献北疆大于南疆。沙尘暴发生时的最多风向明显指示出引发沙尘暴的天气系统来向。引起沙尘暴的最低风速指标,北疆及东疆超过10m/s,南疆的吐鄯托盆地和焉耆盆地为10m/s,塔里木盆地为6～8m/s,盆地南缘只有6m/s.     

风电场风况无线数据采集系统的研制

讨论了研制一套风电场风况无线数据采集系统的基本原理和电路设计 .在分析了风电场风况特性、风速和风向传感器及无线数据传输模块工作原理的基础上 ,设计了风电场无线风况数据采集系统主机模块和从机模块的硬件电路和软件 ,采集了实际来流风速、风向的数据     

乌苏和沙湾大风的天气气候特征

利用1961年至1999年塔城地区乌苏和沙湾气象站大风的观测资料，分析了两县大风的时间变化特点。乌苏多年平均大风日数8天，沙湾17天。两县5月～8月是大风的频发时段，大风天气集中在6月出现，39年来两县大风日数呈减少的趋势。乌苏大风主要出现在下午16时到傍晚22时，有半数的大风持续时间小于30分钟。     

近半个世纪以来青藏高原东北部气候变化的时空特征分析

利用1957-2009年青藏高原东北部0.25°高分辨率气候数据集对30°～40°N,90°～105°E范围内近53 a的最高气温、最低气温、降水量和平均风速进行了不同时空尺度的变化特征分析.结果表明,青藏高原东北部最高、最低气温和降水量均随时间波动式增加,增温率分别为0.27和0.42℃/10a,其中冬季增温最显著,最高、最低气温增温率分别达到0.37和0.54℃/10 a,总体上呈暖湿化趋势;平均风速总体呈显著减小趋势.空间分析表明,研究区高海拔、沙漠下垫面的柴达木盆地是高原东北部升温最显著的区域,其最高、最低气温增温率分别达到0.41和0.66℃/10 a;低海拔植被茂盛的四川盆地为高原东北部升温较小区域(最高、最低气温增温率分别仅为0.13和0.27℃/10 a).研究区降水量少的北坡升温显著,最高、最低气温增温率分别为0.28和0.49℃/10 a,而降水量多、植被状况好的研究区东坡升温率较小(最高、最低气温增温率分别仅为0.18和0.32℃/10 a),由此表明高原东北部干旱区与湿润区相比,其增温更显著,对全球气候变暖的响应更敏感.结合Mann-Kendall和Yamamoto气候突变检验发现,青藏高原东北部最高气温在1997年前后发生增温幅度变大的突变现象,而最低气温没有突变现象;降水量则呈波动式增加趋势,无明显突变现象;与最高气温突变相呼应,平均风速在1996年前后也发生突变,之后风速呈显著性减小趋势.     

青藏高原东北边缘黄土磁化率各向异性揭示古风向的初步研究

利用磁化率各向异性系统地研究了黄土沉积时的近地面风向。根据兰州、临夏、武都三个典型剖面共计１４０个风成黄土样品的磁化率各向异性的研究发现青藏高原东北边缘地区各时代黄土沉积的近地面风向是各不相同的，自早更新世中期到中更新世直至晚更新世，随着时间的推移，古风向都存在着一个明显的逆时针方向的改变。究其原因，这可能与青藏高原的隆起和局地特殊的地形效应以及环流形式的调整有关。     

长江口崇明东滩风况统计分析

本文基于长江口崇明东滩气象站实测资料,给出逐月平均和主导风速及风向.观测资料和统计结果表明,从1月至12月,各月平均风速分别为4.2、4.6、4.9、4.9、4.7、4.4、4.9、4.9、4.5、4.0、4.1和4.3 m/s,平均风向分别为N、NE、NE、SE、SE、SE、S、SE、NE、NE、N和N.统计给出了各月第一、第二风向频率风,最大平均风速所在方位风,强风风向优势和风速优势风的风向、频率和平均速度.总体来看,长江口具有春夏季盛行东南风、秋冬季盛行偏北风的亚热带季风特征.强风频率有明显的季节性变化,3、4月和7、8月明显高于其他月份,且3、4月明显低于7、8月份,分别达到了0.8%和1.52%,相对应的平均风速为11.5和12.4 m/s.     

近40年藏西北荒漠生态功能区风速时空分布特征分析

利用藏西北羌塘草原荒漠生态功能区所辖7个气象观测站1971～2010年逐日平均风速数据,采用现代统计方法诊断分析.结果:近40年藏西北荒漠生态功能区平均风速呈现逐年减小趋势,其中冬季平均风速减小率最大,减小率为0.5m/s.10a,年平均风速减小率为0.4m/s.10a;冬季平均风速突变发生在1982年,其余各季和年的突变发生在20世纪90年代初期;冬春季及年平均风速具有14年的显著周期.影响藏西北风速减少的原因不仅有人类保护的原因,也有气候变化促使纬向环流加强、径向环流减弱的贡献;藏西北地区冬季和年平均风速具有自主体向东西两边减少的趋势.     

1981-2013年内蒙古地区风速的时空变化特征

利用内蒙古地区42个气象观测站1981-2013年共33年逐日地面常规风速资料,采用线性趋势、小波分析和M-K突变检验等统计方法,分析了该地区平均风速的时空变化特征.结果表明:内蒙古地区的平均风速呈西高东低的分布形势,逐月变化呈双峰型,春季风速最大,秋季次之,夏季和冬季风速最小;平均风速呈逐年减小的趋势,减小的速度为0.18m·s-1·(10a)-1,20世纪90年代下降最为明显,近年来下降趋势较缓;风速显著减小的地区主要分布在西部、中部,阴山一带以及东部地区风速呈弱上升趋势;四季变化趋势与年变化一致,其中夏季变化幅度最大,冬季最小.内蒙古地区平均风速在研究时段内存在着准4a、准6a的年际和准14a的年代际周期变化,突变检测表明平均风速在20世纪90年代出现了突变.     

青藏高原近地面层气象要素变化特征

利用第2次青藏高原气象科学实验(TIPEX)1998年5-7月改则、当雄和昌都3个大气边界层加强观测站获取的近地面层观测资料,分析了青藏高原西部、中部和东部地区近地面层风速、温度和湿度的日变化特征及其廓线规律,给出了青藏高原地区地表空气动力学参数和地表温度变化规律,讨论了高原近地面层湍流通量特征及逆湿现象。     

京津冀地区1981—2020年雾霾时空分布特征研究

利用日平均能见度定义了雾霾指数,在此基础上基于向量分析方法定义了雾霾综合效应指数,进而对京津冀地区1981—2020年雾霾时空分布特征进行研究.结果表明:京津冀地区雾霾天气整体呈现南多北少的分布形势,西南部最为严重,北部最轻;从京津冀地区雾霾综合效应指数年代际增量看,2010年以后雾霾呈明显加重趋势;从每5年增量分布情况看,2011—2015年雾霾呈明显加重趋势,2016—2020年雾霾加重发展的趋势得到有效控制,在一定程度上体现了近年来生态文明建设的效果;雾霾严重时段和较轻时段对应的位势高度场呈现近乎相反的距平分布形势,雾霾严重时段纬向环流特征更明显,而雾霾较轻时段经向环流特征更明显;北半球,尤其是太平洋地区的副热带高压与京津冀地区的雾霾有密切关系,副热带系统的强弱影响着暖湿气团的北上影响范围和强度,对京津冀地区雾霾的发展起着较大的影响作用.     

全球变暖背景下青藏高原多年冻土分布变化预测

根据青藏高原及周边地区温度数据和多年冻土分布, 模拟2099年青藏高原多年冻土面积与各类多年冻土分布的变化情况。结果显示: 青藏高原地区在年均温升高1.8ºC的情况下, 大片多年冻土在高原西北部收缩至76.6°E 以东, 岛状多年冻土在高原东南部大面积消融, 高山多年冻土在帕米尔高原、喜马拉雅山地区收缩明显, 多年冻土总面积是现代的83.4%; 在年均温升高4ºC的情况下, 大片多年冻土收缩至77.4°E以东, 岛状多年冻土中部小范围退缩, 高山多年冻土在祁连山地区消融明显, 仅在帕米尔高原、喜马拉雅山山脉、祁连山山脉、横断山脉等高海拔山地发育, 多年冻土总面积是现代的73%; 在年均温升高6ºC的情况下, 大片多年冻土收缩至78°E, 岛状多年冻土仅在中西部发育, 高山多年冻土在部分极高山地区零星发育, 多年冻土总面积是现代的50.8%。     

青藏高原地面抬升证据讨论

当前学术界在青藏高原地面何时达到现代高度问题上存在着许多不同观点,概括起来主要有３种：１４Ｍａ前已达到高于现代的最大高度,８Ｍａ前已达到或超过现代高度,距今３．４Ｍａ来分阶中强烈上升并逐步达到现代高度,之所以出现如此大的意见分歧,除高原面积广阔,研究程度不深和覆盖面不够的原因外,不同研究者所使用研究方法和证据的差异也是重要因素,在分析了各种证据对高原地面上升的记录机理后,我们认为夷平面、河流附地,     

一种考虑时空分布特性的区域风电功率预测方法

为了有效解决风电场数据丢失时直接相加法无法进行区域风电功率预测的问题,提出了一种考虑时空分布特性的区域风电功率预测方法.为降低模型的复杂性,根据风电场及风能信息对子区域进行具体分析.在此基础上,利用相关系数法,选择风电场出力与子区域出力间相关系数绝对值大的风场为基准风电场.以所选基准风电场预测功率为输入,利用神经网络方法,直接预测各子区域功率,整个区域预测结果为各子区域预测值之和.算例结果表明:利用相关系数法选择基准风电场无需大量历史数据支撑,原理简单易于实现;模型与风电场所采用的预测系统无关,易于工程推广应用;模型无需考虑非基准风电场功率预测情况,成本更低、效益更高;采用该模型后子区域预测误差比直接相加的方法降低了5％,整个区域预测误差仅为20.8％.     

中国近地层风能资源的时空变化特征

近地层风能蕴量是随着大气背景的变化而变化的特殊物理量,研究在全球变暖的背景下近地层风能资源的气候变化与分布特征,对我国风能产业的发展规划具有重要的理论意义和实际价值.选取全国186个地面站在1960-1999年共40年的常规风速观测资料,采用了分段线性拟合、变化速率计算等方法,对研究区域内年平均风速进行了趋势分析,又通过对逐年的平均风能密度做REOF分解,提取了具有不同风能变化型态的7个显著区域,探讨了风能资源的时空气候变化特征.研究结果发现:中国逐年平均风速呈现"冬春大、夏秋小"型,40年来各季和全年的年平均风速、风能密度均是显著减弱的,在70年代中前期之后出现显著的持续下降趋势;北方区、东北区、东部沿海区的风能资源相对最为丰富,变化幅度也最大,中部区风能资源最为贫乏,变化幅度最小.风能资源的分布特点和变化趋势与影响我国的冬、夏季风系统的气候变化关系密切.     

青藏高原东北缘循化-贵德地区定量地形特征及其构造意义

目的 揭示青藏高原远端隆升和增生机制.方法 选取循化-贵德地区,采用高精度的数字高程模型(DEM)数据,定量分析了各种地形参数、低起伏面发育及其与岩性的关系.结果 循化-贵德地区地形形态总体呈台阶状结构,在不同海拔高度存在低起伏地形;发育于盆地沉积地层(渐新统至下更新统)之上的低起伏面表现为年代越新的地层之上低起伏面高程越高,越老的地层高程越低,并且它们均低于发育于逆冲带基岩之上的夷平面;发育于盆地深切河谷两侧阶地之上的低起伏面海拔高程总体较低.结论 循化-贵德地区地貌发育特征表明青藏高原东北缘自渐新世以来经历了早期(渐新世-早更新世)带状逆冲隆升与前缘盆地垂向加积和晚期(大约中晚更新世之后)区域性构造抬升与河流深切的增生过程.