中國風和風能變化研究.pdf

1、本文首先系統(tǒng)地分析了近50年中國區(qū)域近地層(離地10米)風速和風向的變化特征，并進一步研究中國近地層風速變化的原因及氣象臺站周邊城市化發(fā)展、測站遷址及測風儀器變更以及人類活動和大氣環(huán)流等諸多因素在近50年中國區(qū)域風速變化趨勢中所起的作用。然后檢驗了20個全球氣候模式和3個區(qū)域氣候模式模擬近50年中國近地層風速變化的模擬能力；最后利用全球和區(qū)域氣候模式預估21世紀中國區(qū)域風速和風功率密度變化特征。得到以下主要結(jié)論： (1)中國除西

2、藏高原及其東部和東南部地區(qū)年平均風速不存在顯著線性變化趨勢外，中國大部地區(qū)年平均風速呈明顯的減小趨勢。中國年大風日數(shù)和年最大風速均呈明顯的減少(小)趨勢。中國大部地區(qū)年最大風向頻率呈減小趨勢，年最大風向頻率對應(yīng)的平均風速減小趨勢比年平均風速的減小趨勢更為顯著，各分區(qū)冬季主要盛行的偏北風和夏季主要盛行的偏南風都呈明顯的減小趨勢。城市化發(fā)展、測站遷址和測風儀器的變更以及觀測臺站周邊環(huán)境的變化等對中國平均風速的變化及其趨勢會產(chǎn)生一定的影響，但

3、都不是近50年來中國年平均風速呈顯著減小趨勢的主要原因。在全球和亞洲變暖的背景下，近50年來，亞洲緯向環(huán)流加強、經(jīng)向環(huán)流指數(shù)減弱、亞洲冬季風和夏季風減弱是導致中國平均風速減小趨勢的最可能的原因。 (2)檢驗評估了20個全球氣候模式和3個區(qū)域氣候模式以及模式集成模擬近50年(全球模式檢驗時段為1956-1999年，區(qū)域模式檢驗時段為1971-1990年和1990-1999年)中國近地層風速及其變化的模擬能力。研究發(fā)現(xiàn)，全球和區(qū)域氣

4、候模式都能較好的模擬出中國多年年(或季)平均風速分布狀況，但都難以模擬出觀測到的近50年中國年(或季)平均風速明顯減小的變化趨勢，少數(shù)模式能模擬出年(或季)平均風速略呈減小的變化趨勢。氣候模式集成模擬效果優(yōu)于單個模式。相比之下，區(qū)域氣候模式比全球氣候模式能更好的模擬中國區(qū)域近地層風速分布特征，且區(qū)域氣候模式模擬風速變化的效果也比全球氣候模式模擬的效果好。 (3)無論是全球氣候模式還是區(qū)域氣候模式都預估21世紀后期中國區(qū)域年平均風

5、速比20世紀平均風速?。蝗驓夂蚰Ｊ筋A估21世紀中國夏季風速增大、冬季風速減小，與PRECIS區(qū)域氣候模式預估結(jié)論接近，但檢驗效果較好的區(qū)域氣候模式RegCM3預估21世紀中國夏季和冬季風速均比20世紀夏季和冬季平均風速小。全球氣候模式預估風速變化對人類排放情景較敏感，即排放量越多的情景下預估21世紀冬季(夏季)風速減小(增加)幅度越大，而在不同人類排放情景下區(qū)域氣候模式預估風速變化差別不大。 (4)傘球氣候模式和區(qū)域氣候模式均