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辽宁省地表风速时空变化特征及影响因子分析
发布日期:2018-05-17  来源:北京师范大学学报(自然科学版)   浏览次数:120
核心提示:摘要:研究以辽宁省22个气象站点1956-2014年月平均风速为基础数据,采用M-K突变、Morlet小波周期及EOF等方法,探讨辽宁省近60年地表风速变化时空特征
摘 要:研究以辽宁省22个气象站点1956-2014年月平均风速为基础数据,采用M-K突变、Morlet小波周期及EOF等方法,探讨辽宁省近60年地表风速变化时空特征及影响因子。结果表明:(1)研究期间全省地表风速呈减弱趋势;全省风速春季最大,夏季最小,秋冬两季差异较小;研究期间无明显突变,大部分地区存在38-40年的震荡周期。(2)研究期间多年平均风速由中部向东西两侧递减,近50年地表风速趋势系数呈减小态势,近40年辽东半岛沿海地区风速减小,近30年部分地区风速显著增加。(3)地表风速的EOF分析的前2个特征向量场能较好地反映辽宁省地表风速的空间分布,分别为整体一致和南北、东西差异。(4)全省地表风速的空间变化与地形地势呈负相关性;城市化进程快导致风速变化加快;第二产业的快速发展、下垫面性质的变化和人口密度的增加是影响地表风速变化的主要城市化因子。
关键词:地表风速;时空变化;影响因子;辽宁省
气候变化通常用气温、降水、风速等气象要素来反映,并对人类生存环境产生一系列影响,是当今学者的主要科研对象[1-2]。1994年国际地圈生物圈计划(IGBP)与世界气候研究计划(WCRP)在联合工作会议上确定气候变化监测和气候突变动力学是研究的两个重要问题[3]。风速作为重要的气象要素,研究其变化特点能为风能资源开发和规划提供科学依据,对应对气候灾害等有重要意义。随着城市化的发展,人类改造下垫面的程度加深,尤其是建设用地扩张和耕地面积减少[4],由此带来的地表风速变化、霾现象增多、大风天气增加等现象成为人类关注的焦点[5]。
国内外学者已从多角度,多尺度对地表风速变化特征及影响因子进行大量分析。其中部分学者从全球尺度对低、中、高纬度的地表风速变化进行研究,如Yah Z等[6-9]借助不同的模型、数学方法指出中纬度地表风速呈减小趋势,高纬地区则呈现相反趋势;还有学者主要以国家或者某个区域内的地表风速变化特征为研究对象,如Pryor等[10-12]对各自研究区的风速变化进行分析探讨,发现近年来欧洲风能资源下降趋势明显,美、德、澳等国地表风速自从20世纪70年代中期开始减小,而意大利地表风速则呈先减小后增加的趋势。对风速研究的同时,对影响风速变化的因子研究也十分重要。在这一问题上,国外学者们普遍认为大气环流、人类活动是影响风速变化的两大重要因子。Klink[13]在对明妮苏达地区风速变化的研究中指出该区70米高度处风速长期变化趋势是由大尺度环流系统决定的;Poupkou等[14]通过对地中海地表风速变化的研究得到气压梯度力是引起近地面风速变化的重要影响因子;IPCC第五次报告[3]指出人类活动可能是造成1950年以来气候变暖的主要原因。国内学者对风速变化的研究同样取得不少成果。主要侧重研究全国尺度或区域尺度的地表风速多年时空变化特征及影响风速变化的因子。
作者:李颖
 
 
 
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