中国近海风资源气候区划
本文回顾了中国气候区划的发展历史以及国外气候区划方法和成果，从目前海上风速资料实际情况出发，尝试用船舶观测资料与卫星观测资料相结合的方式，采用气候学和气候统计学方法，计算分析了中国近海风资源和50年一遇最大风速，并分别进行了中国近海风资源和风电机组安全等级区划，以及海上风电开发综合区划。获得了如下主要结果: 1.本文通过查阅文献，分析对比诸多学者对各种卫星反演的风速数据的研究、应用和评价，最终选择了时间长、精度高、空间分布完整的CCMP卫星风速数据作为卫星风速数据。并与ERA再分析风速数据进行了对比分析，结果表明:两者风速分布形式接近，在离岸较近的区域，CCMP风速较ERA风速偏小。 2.挑选15个浮标站和石油平台，它们分布于中国近海（江苏沿岸缺），具有良好的区域代表性。浮标站每6小时风速观测资料与对应时刻CCMP风速进行对比分析，计算了全部风速、大风（≥11m/s）和小风(＜3m/s)下浮标站风速与CCMP风速的相关系数、风速标准差、风速差平均百分率。结果表明:相关系数均在0.7以上，其中有6个站在0.9以上，具有很好的相关性;风速标准差在1.2-2.3m/s之间，浮标风速和CCMP风速的差平均百分率12个站为正，3个为负，总体来看有超过一半的站差平均百分率在10％左右，可以认为CCMP风速偏小约10％。 3.1988年-2011年共24年中国近海范围内1°×1°网格点CCMP月平均风速与ICOADS月平均风速进行对比分析，结果表明:两种数据的平均风速分布形势很相似，量值的差异主要出现在台湾海峡中部:ICOADS为风速最大区，而CCMP风速较两边小。显然在这一海域CCMP风速是不合理的。ICOADS风速与CCMP风速的差百分比以10％-20％为主，台湾海峡在40％左右。扣除船舶观测仪器安装高度为20-30米，订正到海面10米后接近于10％，因此认为CCMP风速较ICOADS风速约小10％左右，与浮标分析结果基本一致。 4.综合浮标与CCMP风速、ICOADS风速与CCMP风速的分析结果，确定CCMP数据在中国近海绝大部分海域取修正系数为10％，台湾海峡取40％。修正后的CCMP风速数据可以弥补ICOADS洋面观测数据在非船舶航线上数据不足的缺陷。 5.分别利用ICOADS洋面观测风速、TC影响下的最大风速、CCMP卫星观测计算了中国近海50年一遇最大风速，其分布形势和量值差别较大:ICOADS结果与年平均风速的分布相似，台湾海峡最大，超过30m/s，基本反映了船舶避让TC等极端天气事件影响下的极端风况。TC影响下的最大风速计算结果反映了台风大风分布情况，但是30°N以北可信度较低。CCMP计算结果在空间分布形势上与TC影响下的结果有些相似，但是在量值上较后者明显偏低，在浙江近海、南海东北部和海南东南部尤为明显。 6.对TC影响下的大风、ICOADS洋面大风和CCMP卫星大风三种最大风速融合后得到的50年一遇最大风速，避免了三种数据各自的局限性，发挥了三种数据的优势，是中国近海较为完整可信的50年一遇最大风速分布图。 7.根据国标《风电场风资源评估方法》和IEC61400-1风电机组安全标准，将中国近海风资源分为6类，将风电机组安全等级划分为5级，综合年平均风速和50年一遇最大风速的分布状况，中国近海风电开发综合区划为4个一级分区和9个二级分区。 8.获得的中国近海风资源区划、风电机组安全等级区划和风电开发综合区划，填补了海上风电开发气候区划的空白，为海上风电开发、船舶航行以及其他海洋开发提供科学依据。
海洋气象学;风资源;气候变化
中国海洋大学
硕士
气象学
张苏平;张秀芝
2015
中文
P732
67
2016-01-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）