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基于区域气候模式的江苏省风能评估试验 总被引：15，自引：2，他引：13
利用2000年1月1日-12月31日NCEP/NCAR的再分析资料,选取区域气候模式RegCM3对江苏省区域的风能进行细网格数值模拟.通过风速模拟场与同期实测场大尺度分布的对比分析表明,模拟场能够较好地反映风场的空间分布形态,而在细网格条件下,模拟场更能真实地反映风场在特殊地形下的分布特征:江苏省地面平均风能密度模拟值在60～100W/m2之间,随高度上升而逐渐增大,200m高度可达320～380W/m2;沿海地区风能大于内陆,苏中南地区大于苏北地区,太湖等水域风能大于周围陆地;低层风能的海陆间梯度变化明显,高层则趋于平缓.通过分析认为,风力发电场的最佳位置可在江苏中南沿海附近. 相似文献
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高分辨率合成孔径雷达卫星反演风场资料在中国近海风能资源评估中的应用研究 总被引：2，自引：0，他引：2
由于海上测风非常昂贵,实地测风资料严重不足,而卫星反演海面风场资料可以有效地弥补这一缺陷,对近海风能资源评估具有至关重要的意义。近年来,欧洲太空局2002年3月发射的Envisat卫星搭载合成孔径雷达（SAR）图像产品在欧洲近海风能资源评估中得到了广泛应用。文中探讨了空间分辨率约1 km×1 km的SAR卫星反演海面风场资料应用于杭州湾近海风能资源评估的技术方法,通过杭州湾海域的实测风速与SAR卫星反演海面风速数据的对比分析发现：（1）14个实测站点中13个站的相对误差小于20%,其中7个站的相对误差小于10%,平均标准差为2.29 m/s;（2）以SAR卫星反演风速数据为基础计算的风能参数（形状参数和尺度参数）与实测数据计算结果的一致性较高;（3）将该数据同化进入WRF数值模式中,与控制试验相比,大部分检验站点的风速相关系数明显提高,标准差和相对误差也得到改善。SAR卫星反演风场资料可用于中国的近海风能资源评估。 相似文献
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《干旱气象》2018,(5)
基于CMIP5计划的多模式集合平均结果,预估了未来不同气候变化情景下,2020—2030年全球陆地风能和太阳能资源的变化。结果表明,多模式集合平均结果对全球风能、太阳能资源的模拟具有较高的可信度。不同气候情景(RCPs)下,未来2020—2030年间全球陆地风能、太阳能资源的变化(相对于1986—2005年)具有明显的区域性差异,其中,美洲、非洲和澳洲的风资源有所增加,而欧洲风资源丰富区则有所减小;亚洲(如中国西北和中亚地区)的风资源在RCP2. 6情景下呈增加趋势,而在RCP4. 5和RCP8. 5情景下则呈现减小趋势。全球陆地太阳能资源在未来不同RCPs情景下均呈增加趋势,尤其在欧洲光能资源丰富区。全球陆地上的风能、太阳能资源存在明显的季节变化特征,且季节变率在不同地区差异较大。不同丰富区风能和太阳能资源的变化趋势及变化幅度在不同RCPs情景下有一定差异,表明风能和太阳能资源的未来变化对全球气候变化响应的复杂性。 相似文献
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江苏80m高度风能评估方法探讨 总被引：4，自引：0，他引：4
80 m轮毂高度风能评估关键问题之一是风随高度的变化规律研究,目前以最小二乘法、常规常参数方法最具代表性,但两者对高空风能的评估结论差异可能较大.使用幂常数指数方案,江苏省80 m高空陆上风能储量达到7.39×1010 W,可开发量为0.59×1010 W,而使用最新的最小二乘技术对江苏省80 m高空风能评估表明,陆上风能储量达到13.54×1010 W,可开发能量为1.07×1010 W,全省陆上和近海的可开发风能储量可达到4.29×1010 W,约为常规常参数方法计算结果的1.8倍.两种高空风能的评价结果均表明,江苏省风能资源丰富,沿海地区和近海具有巨大的风能储量,有很大的开发利用前景. 相似文献
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阵风特性研究是大风预报和服务的基础。基于2011-2013年浙江省自动气象站逐日逐10 min测风资料,分析了浙江省陆地和近海海面冷空气、热带气旋和强对流大风的阵风系数特征。结果表明:冷空气和热带气旋大风阵风系数空间分布基本相同,大风主要发生在近海海面和沿海地区,海面阵风系数一般小于1.5,等值线平行于海岸线且自西向东逐渐减小,陆地阵风系数一般大于2.0,山区可超过3.0,表现出地形对阵风系数的增强作用。强对流大风阵风系数明显高于业务规范平均值,发生地点遍及浙江省各地,但发生概率超过10%的站点主要位于沿海地区和近海海面。风向基本不影响阵风系数空间分布。冷空气和热带气旋站点阵风系数与海拔高度有较高正相关性。模糊聚类分析发现:浙江省400 m以上山区站与70 m以下的低海拔站点在阵风系数特征上分属不同空间类型;基于逐步回归建立站点阵风系数预报模型,检验表明:模糊聚类可帮助提高模型阵风系数预报能力。 相似文献
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卫星反演海面风场资料能够弥补海上气象测风资料缺乏的不足,对近海风能资源评估具有重要意义。通过ASCAT(Advanced Scatterometer)风速数据与美国及中国近海岸浮标测风资料的对比分析,结果表明,ASCAT风速的均方根误差为1.27 m·s-1。比较利用近海岸浮标逐小时风速及与其相匹配ASCAT瞬时风速计算的各项风能参数,得出ASCAT与浮标的平均风速和风功率密度的残差分别在±0.5 m·s-1和±50 W·m-2以内,该残差占浮标计算结果的比例分别在±8%和±12%以内。使用ASCAT风速资料拟合的Weibull分布函数与浮标的结果较吻合。因此,ASCAT风速资料也能够为海上风能资源评估提供有用的风能参数信息。最后使用ASCAT瞬时风速数据分析了中国近海10 m及70 m高度处的风能资源的空间分布特征,结果表明,台湾海峡平均风速和风功率密度最大。 相似文献
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海南省及其近海风能资源的高分辨率数值模拟 总被引：6，自引：0，他引：6
利用加拿大环境部气象局开发的WEST(Wind Energy Simulation Toolkit)对海南省及其近海的风能资源分布进行数值模拟,得到高分辨率(1 km)的风能资源分布状况,并通过将数值模拟结果与海南省沿海8个测风塔和18个现有台站测风资料的对比,表明模拟结果能较好地反映海南省及其近海的风能资源分布状况,70 m高度上的年平均风速相对误差≤9%.另外,分别提取离8部测风塔最近的WEST网格点上的模拟值,利用丹麦的WAsP(Wind Atlas Analysis and Application Program)估算8部测风塔所在位置的年平均风速,再分别与测风塔的实测结果进行比较,得到70 m高度上的相对误差同样≤9%.因此,采用WEST模拟的海南省及其近海的高分辨率风能资源分布,可为海南省风能资源的精细化评估和风电场的微观选址提供科学依据. 相似文献
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2021年秋季(9—11月)北半球大气环流特征为:极涡整体呈单极型,中高纬环流呈5波型分布,欧亚地区西风带环流形势季节内调整大,副热带高压(以下简称“副高”)偏强,西伸明显。秋季我国近海大风过程主要由冷空气、温带气旋和热带气旋影响造成。在12次8级以上大风过程中,冷空气影响8次,温带气旋影响6次,台风影响4次。西北太平洋和南海共生成9个台风,其中5个台风进入我国近海,在东西带状分布的副高影响下,近海台风主要活跃于南部海域;全球其他海域共命名热带气旋18个。我国出现2 m以上大浪过程的日数为74 d,约占总日数的81%,大浪过程与大风过程联系密切。秋季我国近海海面温度整体偏高,随着冷空气的逐渐活跃,北部海区和沿岸海域海面降温迅速,沿岸海面温度梯度加大,我国近海海域中,海面温度梯度最大的区域出现在东海。 相似文献
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对QuikSCAT和ASCAT原始轨道10 m反演风场与浮标资料在中国南海北部的统计检验分析结果表明:两套卫星资料在中国南海北部具有较好的适用性,QuickSCAT反演风速偏高0.46 m·s~(-1),ASCAT反演风速在近海偏高0.45 m·s~(-1),在开阔海域偏高0.07 m·s~(-1)。超过半数的QuickSCAT反演风向误差30°。在近岸海域,ASCAT反演风向误差30°的超过56%,在开阔海域,误差绝对值30°的达到64%。小风时卫星反演风速偏大,大风时卫星反演风速明显偏小,且白天的偏差大于夜间;在5~10 m·s~(-1)风速条件下,两者的一致性较好。用WRF模式模拟的近海风能资源存在高估的可能,卫星资料对近海风能资源评估是个有益的补充,本文对卫星反演风场误差的分析结果也可以为卫星反演风场的资料同化提供参考。 相似文献
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基于卫星观测资料的全球闪电活动特征研究 总被引：4，自引：0，他引：4
利用卫星携带的闪电探测系统所获取的11年(1995年5月至2006年4月)闪电资料,对全球闪电活 动特征进行了详细分析。结果表明:全球闪电频数约为46.2 fl s-1(fl为flash简写,表征闪电发生的次数),在30°S～30°N闪电数占全球闪电总数的78.1%,陆地和海洋的闪电密度之比为9.64:1。近海海域面积占海洋面积的近3成,但闪电数占海洋闪电总数的近7成,远海海域闪电的密度很小。陆地和近海海域闪电活动随季节变化呈现出单峰特征,峰值出现在7月。中高纬度大陆东部近海海域闪电频数大于西部,赤道附近区域相反,大陆西部近海海域闪电频数大于东部。闪电活动随海拔高度的变化呈两峰三谷的特征,两峰分别出现在海拔100～2400 m和3300～4600 m,3个低谷分别出现在海拔100 m以下、2400～3300 m和4600 m以上,这是在地理位置和海拔高度的影响下,各种因素综合作用的结果。 相似文献
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基于频谱补偿和数值模拟技术的江苏近海大气边界层百米高度处极端风速研究 总被引：1，自引：0，他引：1
在平均风速基本满足近海风力发电需求的前提下,近海大气边界层百米高度处极端风速的合理估算成为中国海上风电开发领域的研究热点。与低纬度海域台风极端风速的广泛研究不同,由于缺乏有效的技术手段,对于台风影响相对较少的中纬度海域,极端风速的科学认识明显不足。研究以江苏近海为例,通过频谱分析技术,定量刻画了数值模拟风速能谱在高频波段的能量衰减和截断特征;进而利用风速能谱曲线在频率域的积分及其在高频波段的补偿,实现无观测区域年最大风速的估算。与台风风场数值模拟技术相结合,综合考虑了中国中纬度海域受寒潮大风和热带气旋大风影响的复杂、特有气候特征,建立了一套可推广应用的近海大气边界层百米高度处极端风速估算的新方法。据此推算了江苏近海100 m高度处50年一遇的极端风速。结果表明:受寒潮大风影响,江苏北部海域的50年一遇风速超过40 m/s;少量北上的热带气旋则造成响水和如东附近海域40 m/s,甚至44 m/s以上的50年一遇风速;中部盐城附近海域的50年一遇风速则普遍低于35 m/s。研究成果不仅为该海域近海海洋工程的开发设计及安全运行提供重要的科学支撑,同时也有助于加深对中国极端气候事件的科学认识和大气边界层科学理论的发展。 相似文献
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风能资源评估技术方法研究 总被引：36，自引：0，他引：36
全球性的能源危急和气候变化,驱动了风力发电在世界范围内迅速发展,搞清风能资源是大规模发展风电的关键步骤。文中首先回顾了近10年来开展风能资源评估的技术方法发展历程,阐述了数值模拟技术的应用对风能资源评估技术方法的发展所起的重要作用。风能资源的数值模拟可以给出风能利用高度上的风能资源分布;可以模拟出基于气象站观测资料的统计分析无法找到的风能资源;可以弥补海上测风资料不足的缺陷,进行海上风能资源的评估。文中运用中国气象局的风能资源数值模式系统地对江苏省和青海省的风能资源分布进行了高分辨率的数值模拟,并采用气象站观测资料对数值模拟结果进行了检验,结果表明数值模拟可以较准确地模拟区域风能资源的分布趋势,但在风速值大小会有系统性偏差,需要有测风塔观测资料对数值模拟结果进行订正,说明了数值模拟技术与风能资源测量相结合是风能资源评估的有效技术手段。最后对中国风能资源数值模拟技术的发展进行了展望,表明了中国风能资源的开发利用对自主发展小尺度数值模式的迫切需求。 相似文献
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为了研究风阵性特征,尤其是在受台风影响时湍流特征对安全开发利用风能资源的影响,利用江苏沿海5座测风塔2009年6月—2012年11月的梯度风观测数据,分析了近地层风阵性基本特征,并筛选了7个对江苏产生较大影响的台风,包括罕见的正面登陆台风达维（1210）,分析台风影响下风阵性特征。研究发现:江苏沿海地区低层的风脉动性比高层强,10 m高度的年平均阵风系数和湍流强度分别为1.50和0.20;海陆分布明显影响风阵性,离岸风的湍流强度明显大于向岸风;当风速等级小于6级时,风阵性随风速增大而一致性减小,之后则稳定少变;在台风中心附近,受风速、风向快速多变的影响,湍流强度和阵风系数均远大于台风外围和没有台风影响的情况,湍流强度和阵风系数在30~50 m高度之间增加,在6~7级风时出现风阵性的局部峰值区。 相似文献
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Wayne R. Rouse 《大气与海洋》2013,51(2):346-366
Abstract This study treats the energy balance during fast‐ice and floating‐ice conditions and examines overall seasonal patterns. The rate of ablation of the fast ice was controlled equally by net radiation and air temperature. The ratio of net/solar radiation increased 2.5 times during the ablation period owing to the decrease in ice albedo. Air temperature in the ablation zone was up to 8°C colder than that over the adjacent snow‐free terrestrial surface and remained near 0°Cfor the full ablation period. The sensible heat flux was small and downward (negative), whereas the evaporative heat flux was small and positive. Thus, the energy used in melting the ice was approximately equal to that provided by the net radiation. Above‐freezing air temperatures decreased the albedo through surface melting thus increasing net radiation. This combination of higher temperature and large net radiation was associated with offshore winds and resulted in large ablation relative to periods with colder onshore winds. The floating‐ice period is one of great variability owing to changing ice conditions, variable current behaviour, tidal cycles and changing wind direction. The intertidal zone acts as a major heat sink, both early and late in the floating‐ice period. The turbulent heat fluxes were small and were either positive or negative. Nearly all of the energy from net radiation was used in melting ice and in warming tidal water during high tide and in warming the residual tidal ponds and in melting stranded ice rafts during low tide. The overall study period, from May to September, included most of the season of positive radiation balance and above‐freezing temperatures. Winds were dominantly onshore in the first half of the period and equally onshore and offshore in the second half. Wind frequencies resembled longer term averages for other stations on James Bay and Hudson Bay. The ratio of net to solar radiation was at a maximum during the ice‐free period in August, whereas for adjacent terrestrial surfaces, it was largest at the summer solstice. Land‐sea breezes first developed in mid‐July and were influential in making offshore winds the dominant nocturnal regime. As a result, offshore winds were associated with small magnitudes of net radiation. Onshore winds were more than 5°C colder than those blowing offshore and their vapour pressure deficits were three times smaller. Convective heat fluxes were small for onshore winds and very small and usually negative for offshore winds. For all wind directions throughout the period, most of the available radiant energy was used to melt ice and to heat the sea water. This is a pattern similar to that of the ice‐covered or open sea and dissimilar to that of the adjacent terrestrial environment. It implies that the main energy‐balance transitions, during onshore airflow, occur at the high‐tide line. 相似文献
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Abstract Three sites were instrumented to measure all components of the energy balance. The sites were located in the Churchill, Manitoba region and comprised a Sea Site on a sand spit 1 km seaward from the mainland, a Nearcoast Site 2 km inland from the coast and an Inland Site 65 km inland. Measurements were made continuously over a 90‐day period from 19 May to 16 August 1984. This period encompassed the bulk of the growing season. The measurements were stratified into onshore and offshore wind directions and were compared for 10‐day periods. The comparisons show very significant differences attributable to the cold summer conditions promoted by the sea ice in Hudson Bay. The ground heat flux and latent heat flux were much greater during offshore winds but the sensible heat flux was greatest for onshore winds. Air temperatures averaged 7°C warmer for offshore than for onshore winds. The reasons for these differences are detailed and the climatic modifications that would probably result from earlier sea‐ice melt are discussed. Some implications of climatic modification are also noted. 相似文献
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High-resolution sea wind hindcasts over the Mediterranean area 总被引：1，自引：1，他引：0
M. Menendez M. García-Díez L. Fita J. Fernández F. J. Méndez J. M. Gutiérrez 《Climate Dynamics》2014,42(7-8):1857-1872
The goal of this study is to develop a high-resolution atmospheric hindcast over the Mediterranean area using the WRF-ARW model, focusing on offshore surface wind fields. In order to choose the most adequate model configuration, the study provides details on the calibration of the experimental saet-up through a sensitivity test considering the October–December 2001 period (the 2001 super-storm event in the West Mediterranean). A daily forecast outperforms the spectral technique of previous products and the boundary data from ERA-Interim reanalysis produces the most accurate estimates in terms of wind variability and hour-to-hour correspondence. According to the sensitivity test, two data sets of wind hindcast are produced: the SeaWind I (30-km horizontal resolution for a period of 60 years) and the SeaWind II (15-km horizontal resolution for 20 years). The validation of the resulting surface winds is undertaken considering two offshore observational datasets. On the one hand, hourly surface buoy stations are used to validate wind time series at specific locations; on the other hand, wind altimeter satellite observations are considered for spatial validation in the whole Mediterranean Sea. The results obtained from this validation process show a very good agreement with observations for the southern Europe region. Finally, SeaWind I and II are used to characterize offshore wind fields in the Mediterranean Sea. The statistical structure of sea surface wind is analyzed and the agreement with Weibull probability distribution is discussed. In addition, wind persistence and extreme wind speed (50 year return period) are characterized and relevant areas of wind power generation are described by estimating wind energy quantities. 相似文献
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利用山东省沿海测风塔70 m高度完整1 a的观测资料计算分析风能资源参数特征.结果表明：山东沿海地区平均风速与有效风功率密度分布特征相似,烟台沿海区域平均风速及有效风功率密度最大分别达到6.7 m/s、463.5 W/m2,沿海北部地区风能资源最为丰富,日照地区最少;受海陆风作用,春季风能资源最好,其次是冬季,夏季最差,风速最大值基本出现在14-16时;年有效风能时数及百分率分别为7 440 h、85%;风能密度分布基本以偏北或偏南方位较大.沿海区域风能资源分布特征与长年代评估结果及数值模拟结果基本一致. 相似文献
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利用江苏省2005年自动站与基本气象站测风资料, 以及基本站1971—2000年测风资料, 探讨了风速及风功率密度的短序列订正方法, 并将各自动站数据分别订正到3个代表年。结果表明:应用该订正方法订正年平均风速, 其平均误差百分率为3.38%;用基本站作为假设自动站对其作平均气候状况下的订正, 再与自身观测值比较, 得到年平均风速订正的平均误差百分率为7.13%, 风功率密度订正的平均误差百分率为13.26%, 最大误差百分率为21.98%, 最小误差百分率为4.46%, 订正效果较为理想。 相似文献
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Dhanya Pushpadas P. Vethamony K. Sudheesh Smitha George M. T. Babu T. M. Balakrishnan Nair 《Meteorology and Atmospheric Physics》2010,109(3-4):91-106
A high-resolution mesoscale numerical model (MM5) has been used to study the coastal atmospheric circulation of the central west coast of India, and Goa in particular. The model is employed with three nested domains. The innermost domain of 3 km mesh covers Goa and the surrounding region. Simulations have been carried out for three different seasons—northeast (NE) monsoon, transition period and southwest (SW) monsoon with appropriate physics options to understand the coastal wind system. The simulated wind speed and direction match well with the observations. The model winds show the presence of a sea breeze during the NE monsoon season and transition period, and its absence during the SW monsoon season. In the winter period, the synoptic flow is northeasterly (offshore) and it weakens the sea breeze (onshore flow) resulting in less diurnal variation, while during the transition period, the synoptic flow is onshore and it intensifies the sea breeze. During the northeast monsoon at an altitude of above 750 m, the wind direction reverses, and this is the upper return current, indicating the vertical extent of the sea breeze. A well-developed land sea breeze circulation occurs during the transition period, with vertical extension of 300 and 1,100 m, respectively. 相似文献