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风资源基础知识介绍


风资源基础知识介绍

2016年1月

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第一部:风的形成
一、大气环流 二、季风环流

三、局地环流
四、特殊地形下的风能分布实例

五、我国风资源分布
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一、大气环流(三圈环流)

包括风能的大部

分可再生能源的能量来自太阳,且储量
丰富。 ? 1)由于太阳高度角,地球表面地理纬度,大气透明度等因 素影响太阳辐射到地球表面的能量不均匀,从而产生温差和 气压差,引起空气流动。 ? 2)由于受到地球自转的原因,从地面上观察,风的运动还 受科里奥利力 的作用。
3 ? 气压梯度力和科里奥利力是大尺度大气运动的主要原因。

科里奥利力是对旋转体系中进行直线运动的质点由于惯性相对于
旋转体系产生的直线运动的偏移的一种描述。

从外太空看过去,红色椎体沿直线运动!

在自转的地球上看过去,红色椎体向运动 的右侧偏移——地球参考系下,我们要加 入额外的一个惯性力,地偏力!

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大气环流是在全球范围内空气沿一封闭轨迹的运动,是决定全 球风能分布最基础、最重要的因素。

气压带和风 带随太阳直 射发生季节 性变化,北 半球是夏季 北移,冬季 南移

极地高气压 带

副极地低气压 带 副热带高气压 带 赤道低气压带
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纬度 风向

90~60° N

60~30° N

30~0° N

0~30° S

30~60° S

60~90° S

NE

SW

NE

SE

NW

SE

? 了解当地的盛行风向对微观选址具有重要的意义,

我们可以避开盛行风向上的障碍物,当然,当地的
地形条件对风向的分布也具有决定作用。

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二、季风环流
? 季风现象:在一个大范围地区内其盛行风向或气压系统 有明显的季度变化。

? 主要是由于海陆分布的热力差异及行星风带的季节转换
所形成的。

? 我国是一个典型的季风气候国家。无论风电场的选址或
运行,季风特征必须认真考虑。

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一般来讲在我 国,季风的表现是:

在冬季,风从陆地
吹向海洋; 在夏季,风从海 洋吹向陆地

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三、局地环流
? 就某一地区而言,当 地的气候和地形条件对主 风向分布的影响也很明显。

1、海(湖)陆 风

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2、山谷风

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? 3、峡谷(峡管)风
? 峡谷效应使风速增大,不论是高大的山脉或是中小尺度的 山脉只要存在峡谷或缢口河谷都有峡管效应,因为在谷地 中流场压缩,其风速将比两侧加强,即产生峡管效应。

? 4、地形加速(爬坡)风

当气流通过山地时,由于受 到地形阻碍的影响,流场发生 变化。在山的迎风面下部由于

气流受阻,风速减弱,且有上
升气流。在山的顶部和两侧,
11 因为气流线密集,风速加强。

第二部分

中国季风的特点

一、中国风特点 二、冬季风 三、春季风 四、夏季风 五、秋季风

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一、中国风的特点
由于我国位于地球最大的大陆-欧亚大陆东南部,太平 洋西岸,西南距印度洋较近,气候受海陆热力差异非常显著, 冬季来自亚洲大陆西伯利亚的冷空气从大陆吹向海洋,经过 北方很快向南推进到江淮流域及南方各地。夏季风来自南太 平洋和印度洋,我国受冬夏季风影响交替地域广,是世界上

最典型的季风地区。

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我国大部分地区属于季风区,冬夏季节盛行风向几乎完全 相反,冬季蒙古高压位于亚洲内陆,我国冬季盛行的冬季风由此 发源,其中一支经东北直奔西北太平洋的阿留申,因此我国东北 和内蒙古地区冬季盛行偏北风,黄河中下游地区以北盛行西北风, 长江中下游以南则盛行东北或偏北风,最后经过南海进入赤道辐 合带之中。

盛夏7月,大陆为热低气压所盘踞,气流从太平洋和南印度 洋高压越赤道而来。前者风向一般为东南风,故称为东南(夏) 季风,属于副热带季风性质,主要影响我国东部大陆,后者风向 一般偏南或西南,称印度季风。印度季风主要影响我国西南地区, 但盛夏副高北移控制长江中下游地区以后,华南沿海也受到印度 季风控制和影响。
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二、冬季风
冬季(12月到第二年2月)整个亚洲大陆完全受蒙古高压控 制,其中心位置在蒙古国西北部,从蒙古高压中不断有小股冷空 气南下并进入我国,同时还有移动性高压不时南下,一次冷空气 经过都会有5度以下的降温。如果日平均48小时内最大降温达到10

度以上,称为一次寒潮,不符合这个标准称为一次冷空气。
我国冬季盛行的冬季风由此发源,其中一支经东北直奔北 太平洋的阿留申,因此我国东北和内蒙古地区冬季盛行偏北风, 黄河中下游地区以北盛行西北风,长江中下游以南则盛行东北或 偏北风,最后经过南海进入赤道辐合带之中。
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四、春季风
春季(3-5月)是由冬季到夏季的过渡季节,因 地面温度逐渐升高,从4月份开始,中、高纬度的蒙 古高压已经明显减弱,而这时印度低压(大陆低压) 及其向东北伸展的低压槽已控制了我国华南地区,与 此同时太平洋副热带高压也由菲律宾向北逐渐侵入我 国华南沿海一带。 春季是我国气旋活动最多的季节,特别是我国东 北和内蒙古一带气压活动频繁,仍以偏北风占优势, 这也是三北地区资源丰富的原因之一。
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五、夏季风

夏季(6-8月)东亚地面气压分布形势与冬季完全相反,中高 纬度的蒙古高压向北消退,而印度洋高压继续发展控制了亚洲大陆, 为全年最盛行的季风;太平洋副热带高压向北扩展向大陆西伸,东 亚大陆夏季天气变化基本受这两个气流强弱和相互作用的制约。 随着太平洋副热带高压的西伸北跳,此高压西部为东南气流和 西南气流带来了丰富的降雨,但由于高低压之间的压差小,风速也 不大,因此夏季是全国风速最小的季节。 夏季大陆为热低压,海上为高压,高低压之间的等压线在我国 基本呈南北分布,所以夏季盛行偏南风。
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六、秋季风
秋季(9-10月)是夏季到冬季的过渡季节,这时印度洋

高压和太平洋高压开始明显衰退,而中高纬度的蒙古高压又开
始活跃起来,由于冬季风来得迅速,且稳定维持,不像春季、 夏季风那样呈来回进退形式。此时,我国东南沿海已逐渐受到 蒙古高压边缘影响,华南沿海由夏季的东南风转为东北风,三 北地区已确立冬季风形式,各地多为稳定的偏北风,风速开始

增大。
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第三部分

中国地形的特点

一、中国主要山脉

二、三级阶梯地形
三、山脉走向

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一、中国主要山脉

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二、三级阶梯地形
我国陆地地势西高东低,形成三级阶梯地。西 南部青藏高原2百万平方公里,平均海拔在4千米以 上,居于阶梯的最高层“世界屋脊”。青藏高原以 东或以北,在大兴安岭、燕山、太行山、伏牛山、 武当山、雪峰山(南北走向的山)以西大部分地区 属于海拔1千米以上的高原和山地形成我国地势中的 第二阶梯。此线以东是阶梯地的最底层,也是我国 人口聚集、农业集中、经济发达地带。
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中国地形图

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三、山脉走向
我国内地地形十分复杂,不同尺度地形对不同尺度的气候有显 著影响,东西走向的山脉往往是气候的分界线。例如: ?新疆中部的天山山脉是南疆和北疆分界线,也是中温带和暖温带的 分界线;

?阴山山脉是畜牧地区和农业的分界线;
?秦岭山脉是南北气候的分界线,即暖温带和亚热带气候的分界线;

?南岭是另一条重要的南北气候气候分界线。
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四 、 中 国 主 要 山 脉 风 向
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狭口地形
狭 管 地 形

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局地风向

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第五部分、风的描述
风速:风的移动速度,即单位时间内空气在 水平方向移动的距离。 风向:风的来向,有度数表示法和方位表示 法。

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谢谢!
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