中國風(fēng)和風(fēng)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(fēng)速和風(fēng)向的變化特征，并進(jìn)一步研究中國近地層風(fēng)速變化的原因及氣象臺(tái)站周邊城市化發(fā)展、測(cè)站遷址及測(cè)風(fēng)儀器變更以及人類活動(dòng)和大氣環(huán)流等諸多因素在近50年中國區(qū)域風(fēng)速變化趨勢(shì)中所起的作用。然后檢驗(yàn)了20個(gè)全球氣候模式和3個(gè)區(qū)域氣候模式模擬近50年中國近地層風(fēng)速變化的模擬能力；最后利用全球和區(qū)域氣候模式預(yù)估21世紀(jì)中國區(qū)域風(fēng)速和風(fēng)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(fēng)速不存在顯著線性變化趨勢(shì)外，中國大部地區(qū)年平均風(fēng)速呈明顯的減小趨勢(shì)。中國年大風(fēng)日數(shù)和年最大風(fēng)速均呈明顯的減少(小)趨勢(shì)。中國大部地區(qū)年最大風(fēng)向頻率呈減小趨勢(shì)，年最大風(fēng)向頻率對(duì)應(yīng)的平均風(fēng)速減小趨勢(shì)比年平均風(fēng)速的減小趨勢(shì)更為顯著，各分區(qū)冬季主要盛行的偏北風(fēng)和夏季主要盛行的偏南風(fēng)都呈明顯的減小趨勢(shì)。城市化發(fā)展、測(cè)站遷址和測(cè)風(fēng)儀器的變更以及觀測(cè)臺(tái)站周邊環(huán)境的變化等對(duì)中國平均風(fēng)速的變化及其趨勢(shì)會(huì)產(chǎn)生一定的影響，但

3、都不是近50年來中國年平均風(fēng)速呈顯著減小趨勢(shì)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(qiáng)、經(jīng)向環(huán)流指數(shù)減弱、亞洲冬季風(fēng)和夏季風(fēng)減弱是導(dǎo)致中國平均風(fēng)速減小趨勢(shì)的最可能的原因。 (2)檢驗(yàn)評(píng)估了20個(gè)全球氣候模式和3個(gè)區(qū)域氣候模式以及模式集成模擬近50年(全球模式檢驗(yàn)時(shí)段為1956-1999年，區(qū)域模式檢驗(yàn)時(shí)段為1971-1990年和1990-1999年)中國近地層風(fēng)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(fēng)速分布狀況，但都難以模擬出觀測(cè)到的近50年中國年(或季)平均風(fēng)速明顯減小的變化趨勢(shì)，少數(shù)模式能模擬出年(或季)平均風(fēng)速略呈減小的變化趨勢(shì)。氣候模式集成模擬效果優(yōu)于單個(gè)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(fēng)速分布特征，且區(qū)域氣候模式模擬風(fēng)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(yù)估21世紀(jì)后期中國區(qū)域年平均風(fēng)

5、速比20世紀(jì)平均風(fēng)速??；全球氣候模式預(yù)估21世紀(jì)中國夏季風(fēng)速增大、冬季風(fēng)速減小，與PRECIS區(qū)域氣候模式預(yù)估結(jié)論接近，但檢驗(yàn)效果較好的區(qū)域氣候模式RegCM3預(yù)估21世紀(jì)中國夏季和冬季風(fēng)速均比20世紀(jì)夏季和冬季平均風(fēng)速小。全球氣候模式預(yù)估風(fēng)速變化對(duì)人類排放情景較敏感，即排放量越多的情景下預(yù)估21世紀(jì)冬季(夏季)風(fēng)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(yù)估風(fēng)速變化差別不大。 (4)傘球氣候模式和區(qū)域氣候模式均