长江中下游地区近地面风速的时空变化特征及其影响因素研究

论文摘要

在全球变暖的背景下,认知长江中下游地区近地面风速的时空变化特征,并识别其与相关影响因子之间的内在联系,这有利于提高对长江中下游地区近地面风速的分析和预测,对风能资源开发利用等具有重要的理论与实际意义。本文首先基于研究区内72个气象站点的逐日风速观测数据,结合Landsat 8卫星遥感影像和不同区域的NCEP再分析数据,并运用一元线性回归、修正的Mann-Kendall（MMK）检验、相关分析、多元线性回归和集合经验模态分解（EEMD）等方法对1970-2015年长江中下游地区近地面风速的时空变化特征及其影响因素进行分析与研究。主要研究结论如下:（1）长江中下游地区逐年风速存在明显的下降,且无论是平均风速和最大风速的降幅或小风日数的增幅均在冬季较大,夏季最小;空间上,大部分站点年平均风速和年最大风速存在显著下降,且研究区内冬季风速下降站点最多;另外,全区年平均风速与年最大风速降幅和年小风日数增幅的空间分布呈现出由西北向东南方向逐渐增大的空间分布模式。（2）对与研究区同经度的低、中和高纬度地区间气温梯度变化特征及其与风速的关系进行研究,发现低-高纬度地区间气温梯度年降幅最大,中-高纬度地区气温梯度最小,且这两个地区间气温梯度降幅均是秋季最大,夏季最小;另外,低-高纬地区间年均气温梯度与风速的相关性较强。在研究各纬度间气温梯度对风速变化的解释能力时,发现其对年均最大风速变化的解释方差最大（28%）,这说明低-高纬地区年均气温梯度对长江中下游地区风速（尤其是年最大风速）的变化影响较大。（3）利用EEMD对年均风速、最大风速和小风日数以及东亚季风指数进行分解讨论风速与季风环流在多尺度上的相互关系时发现:东亚季风在周期超过30年的分量上与长江中下游地区近地面风速具有显著负相关性,且在空间分布上东亚季风指数与年平均风速和最大风速的负相关性以及与年小风日数的正相关性均呈现出由西北部向东南部逐渐增加的空间分布模式。在残差分量上地区年平均风速和年小风日数与东亚季风指数均显著相关,在空间分布上东亚冬季风对长江中下游地区东南部（鄱阳湖流域）近地面风速变化的影响较东亚夏季风强。（4）依据下垫面状况对研究区内气象站点进行分类,发现城市站的年和季节的平均风速、最大风速和小风日数变率均大于乡村。另外,城市化进程对长江中下游地区年平均风速和年小风日数变化的贡献较大,这说明城市化进程加剧对风速的下降造成显著影响。

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文章来源

类型: 硕士论文

作者: 李悦佳

导师: 贺新光

关键词: 风速,气温梯度,东亚季风,城市化,长江中下游地区

来源: 湖南师范大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 气象学

单位: 湖南师范大学

分类号: P425.4

总页数: 53

文件大小: 3191K

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