河西走廊太阳辐射时空分布特征及太阳能资源评估研究

利用1961—2020年河西走廊3个太阳辐射站和19个气象站资料,推算河西走廊各站太阳总辐射量,得出该地区太阳总辐射空间分布和时间变化特征,进一步采用相关系数法分析了太阳总辐射的气候影响因素。结果表明：(1)太阳总辐射空间分布在年及春、夏、秋季呈西北向东南递减,冬季呈西北向东南增加。(2)太阳总辐射在月际和季节分布上呈单峰型,5月最强,12月最弱,夏季最强,冬季最弱。(3)年太阳总辐射呈增加趋势,其线型倾向率为6.3 MJ/(m²·10 a),其中夏、秋、冬季总辐射呈减少趋势,夏季下降最明显,而春季呈明显增加趋势。(4)年、季总辐射都表现出2～3、5～6 a短周期及8～10 a长周期振荡。(5)太阳总辐射量与相对湿度、降水量、总云量、低云量及浮尘、扬沙、沙尘暴日数总体呈负相关,与气温和日照时数呈正相关。(6)河西走廊太阳能资源丰富程度和稳定度表现一致,都呈现为由西北向东南递减的趋势,资源相对丰富的地区稳定度也相对较高。     

1961-2010年黑龙江省太阳能资源特征分析与评估

利用1961-2010年黑龙江省5个辐射站和32个地面基准站资料,分析黑龙江省太阳能资源的时空分布特征,并从太阳能资源丰富度及资源稳定性等方面进行资源评估。结果表明：黑龙江省年均太阳总辐射显著减少,1月和12月减少最明显,20世纪70年代太阳辐射最强,80年代最弱;总辐射和日照时数的空间分布呈西丰(多)东贫(少)的趋势。全省太阳能资源的稳定性较高,其中松嫩平原西部的太阳能资源最丰富、稳定性最高,适合集中建设大型太阳能电站。     

博州地区196 1—2006年太阳能资源的分析评估

根据太阳总辐射估算模型Q=Q0（a＋bS1）按月确定了博州地区邻近站伊宁的a、b系数,将其对应于博州地区4个站点1961～2006年逐月太阳辐射的计算,据此分析了全地区太阳总辐射的时空分布状况,并对太阳能资源按行业标准进行了评估。结果表明,46a来博州地区的太阳总辐射呈明显下降趋势,整体上冬季减少的贡献率最大;太阳总辐射与总、低云量、相对湿度、雨雪日数具有较好的相关性;造成博州地区太阳总辐射呈下降趋势的重要气候原因是：平均总、低云量,相对湿度,雨雪日数增加的综合作用;博州地区的太阳能资源较丰富,其开发利用的．综合条件较好。     

韶关地区太阳能资源分析与评估

根据1981-2015年广州、韶关等9站气象观测资料,采用气候学统计、线性趋势分析和有关行业标准等,对韶关地区太阳能资源分布特征进行了分析评估。结果表明:近35年来,韶关地区属于太阳能资源丰富区,年太阳总辐射的线性变化趋势不显著;夏季辐射丰富,冬季偏少;月平均总辐射7月最多,2月最少;年总辐射仁化最多,乐昌最少。年日照时数的线性变化趋势也不显著;夏季日照时数多,春季的少;月平均日照时数7月最多,3月最少;年日照时数也是仁化最多,乐昌最少。日照时数6 h的平均天数为139.6天,太阳能资源利用价值一般,但7-12月太阳能资源利用价值较高。月最大日照时数7月6 h的天数为18.2天,是月最小日照时数3月的3.96倍,太阳能资源较稳定,可进行太阳能资源的开发利用。     

吉林省太阳能资源及其利用区划的探讨

本文利用1961-2006年长春和延吉两站逐月的太阳辐射资料、全省各个气象站同期的日照百分率和水汽压资料,以及吉林省各地的海拔高度和经纬度资料,计算了全省各地各月及年的太阳总辐射值。利用太阳总辐射计算值分析了全省太阳总辐射的时空分布特征,并对太阳能资源进行区划。分析得出,吉林省月、年平均太阳总辐射呈逐年减少的变化趋势;年太阳总辐射基本呈东少西多的空间分布特征;在太阳能资源区划中,白城市、松原市、四平市、长春市西部、通化市西北部以及白山市大部太阳能资源属于三级,长春市北部和东部、辽源市大部、吉林市、通化市大部、白山市北部和延边州大部属于四级。     

环渤海地区1961—2010年太阳总辐射时空变化特征

根据1961—2010年环渤海地区4个辐射站太阳总辐射资料和56个台站日照百分率资料,研究了该地区太阳总辐射的时空分布及变化特征。同时利用1991—2010年太阳总辐射数据初步分析了环渤海地区太阳能资源潜力。结果表明：年内太阳辐射呈单峰型,5月最高,4—8月是太阳能资源最丰富的时期;1961—2010年太阳总辐射在1990年之前呈显著下降,之后没有明显变化趋势;太阳总辐射趋势变化在环渤海地区有明显的空间差异,下降幅度最大的集中于京津塘周边地区以及山东中南部地区;四季总辐射均呈显著下降趋势,其中春、夏两季降幅略高,秋、冬两季降幅略低;1991—2010年环渤海地区太阳总辐射呈西北部高,向东、南方向递减的分布特征。     

广州市太阳能资源的分析与评估

根据1961—2011年广州气象站太阳总辐射和日照时数观测资料,采用线性趋势法和资源丰富程度、稳定程度等指标,对广州市近50年的太阳能资源进行了分析和评估。结果表明,广州市属太阳能资源丰富区,平均年太阳总辐射为4 279.58 MJ/m2,年最小值为3 325.50 MJ/m2,年最大值为5 402.49 MJ/m2,总体呈显著减少趋势,减少速率为每年10.3 MJ/m2。夏季辐射丰富,冬季偏少,夏季总辐射量是冬季的1.57倍,月平均总辐射7月最多(475.22 MJ/m2),2月最少(226.67 MJ/m2)。10:00—14:00太阳能资源最为丰富,期间每小时辐射强度均超过1.45 MJ/m2。太阳能资源较稳定,月最大日照时数10月大于6 h的天数为17.5 d,是月最小日照时数4月的3.43倍,2—4月不利于太阳能利用。     

菏泽地区太阳能资源气候分析

利用菏泽地区1961-2010年的观测资料,对太阳能资源的时空分布及其特点进行分析：菏泽地区太阳总辐射6月最大,12月最小,年平均太阳总辐射西北部多、东南部少,太阳能可利用量最多的季节是春夏季,最少的季节为冬季;菏泽E1照百分率呈下降趋势,在1985年出现一次气候突变,前期日照百分率偏大,后期偏小。同时对太阳能在菏泽应用的可行性进行了探讨,结果表明：菏泽太阳总辐射量多、太阳能利用价值高,太阳能资源优 越,具有极大的发展空间。     

大连地区太阳能资源分布特征及区划

利用1970—2012年大连国家基准气候观测站历年逐月太阳总辐射和日照百分率实测资料,应用统计方法计算出大连地区各月太阳总辐射气候学公式,进而计算出周边无辐射观测地区的太阳总辐射量并了解大连地区太阳能资源分布情况。结果表明：大连南部、长海和瓦房店太阳能资源较好,中部和黄海沿岸较差;春夏季好,秋冬季差,5月份最好,12月份最差;太阳能资源各年代呈小幅度波动,近几年逐渐下降。 根据QX/T 89-2008太阳能资源评估方法,大连地区属于太阳能资源丰富区。     

内蒙古自治区太阳总辐射的气候学计算及其时空分布特征

通过对比分析国内外太阳总辐射的气候学计算方法,最终给出内蒙古太阳辐射最佳计算公式。根据内蒙古及周边地区24个太阳辐射观测站历年各月的总辐射和日照百分率,采用最小二乘法拟合出公式中的经验系数,并在分区基础上通过内插将a、b系数推广到内蒙古108个气象站点上,从而建立了内蒙古太阳总辐射计算模型。结果表明：内蒙古太阳总辐射年际变化总体呈下降趋势,但不显著,而且不同区域在减小速率上差异明显。年变化则表现为单峰型变化趋势,以5月辐射量最大,6、7月次之,12月最小。全年和各月总辐射的空间分布形态一致,总的分布趋势由东北向西南逐渐递增。全区年总辐射在4633～6616 MJ·m^-2之间,太阳能资源丰富程度均在丰富级别以上,而且大部分地区属于资源最丰富区和很丰富区,太阳能开发利用潜力巨大。     

辽宁省太阳能资源分布及区划初探

根据1971—2006年沈阳、大连和朝阳太阳辐射观测站历年逐月太阳总辐射和日照百分率实测资料,应用统计方法计算辽宁无辐射观测地区的太阳总辐射量,进而了解辽宁省太阳能资源分布情况。结果表明:辽西和沿海地区及长山群岛太阳能资源较好,辽北次之,东部山区较差;春夏季较好,秋冬季较差,5月最好,12月最差。太阳能资源历年变化相对平稳,各年代呈小幅度波动,其中20世纪80年代偏小、90年代偏大,近几年回落。根据各地太阳总辐射年总量,将太阳能资源定为4级评估指标,并将辽宁省太阳能资源划分为丰富、较丰富、一般和贫乏4个区域。     

邯郸太阳辐射时空分布特征

利用邯郸1980—2017年气象观测资料和河北乐亭太阳辐射观测资料,基于Hybrid radiation模型,估算邯郸近38 a太阳辐射,采用线性倾向率、突变检验、复小波分解等方法,分析邯郸太阳辐射的空间特征、线性趋势、突变和周期。结果表明:邯郸年辐射值为5 000～5 300 MJ/m2,春、夏季太阳辐射约是秋、冬季的2倍,大部分县太阳辐射资源很丰富。邯郸太阳辐射总体呈下降趋势,期间经历了连续减少、稳定维持和缓慢增长3个阶段,近10 a太阳辐射的缓慢增长主要是由春、夏季太阳辐射增加引起的。邯郸春季没有突变点,夏、秋、冬季和年序列的突变点分别为1995、1999、2001和1996年,突变年之后,下降趋势减缓。除春季外,邯郸太阳辐射存在2～4 a显著的短震荡周期。     

吉林地区对流层温度变化特征分析

利用吉林地区高空探测站长春、延吉、临江1960-2009年地面至100 hPa高度标准等压面(共8层)温度资料,通过线性趋势分析方法,对吉林地区地面到100 hPa高度各标准等压面温度的变化进行分析。结果表明:在全球变暖背景下,吉林地区对流层年温度在700 hPa高度以下是上升趋势,400 hPa高度以上温度趋势是下降的。各季温度趋势变化各有不同,秋季和冬季在400 hPa高度以下温度趋势是升温的;春季和夏季700 hPa高度以下温度趋势是上升的,且温度趋势上升的幅度明显小于秋、冬季。城市规模的不同,温度上升趋势也不相同,大城市长春的升温幅度高于中、小城市的升温幅度;在各标准层中长春升温达到的高度高于中、小城市。     

内蒙古地区风能、太阳能资源互补性分析

选择全区1991-2006年辐射资料和1977-2006年风资料进行分析,将全区各地的风能资源可以分为春夏强秋冬弱型、春季强夏秋冬弱型、春季强夏季弱型、春季强冬季弱型、和冬季强夏季弱型;全区太阳能资源与风能资源具有相似的时间变化规律;但风能资源在时空分布上具有很大的不同,但两者都具有明显的季节性。因此太阳能和风能的互补性呈现出很大的差异。     

洛阳地区太阳能资源分析与评估

根据1981—2010年郑州辐射站太阳辐射和日照资料、洛阳地区9个气象观测站日照资料,采用气候学计算、线性趋势分析等方法和资源丰富程度、利用价值、稳定程度等指标,对洛阳地区太阳能资源进行了计算、分析和评估。结果表明:洛阳地区多年平均总辐射为4842.4MJ·m-2·a-1,总体呈显著减少趋势,减少速率为每年1.4MJ·m-2。夏季辐射丰富,冬季偏少,夏季总辐射量是冬季的2倍;月平均总辐射5月最多(569.7MJ·m-2),12月最少(241.9MJ·m-2);年总辐射孟津最高,为4922.8MJ·m-2·a-1,宜阳最少,为4681.1MJ·m-2·a-1。多年平均日照时数为2064.7h,总体呈显著减少趋势。春季日照时数多,冬季少,春季日照时数比冬季多33.37%;月平均日照时数5月最多(217.3h),2月最少(138.2h);年日照时数孟津最多(2144.9h),宜阳最少(1909.2h)。洛阳各地属太阳能资源丰富区,利用价值较高,各月日照时数6h的天数为9.8~18.1天,全年为162.7~185.3天;太阳能资源也比较稳定,月最大日照时数12月6h的天数为16.9天,是月最小日照时数7月的1.48倍,12月至次年1月不利于太阳能利用。     

近54 年辛集市气温及降水变化特征

根据河北省辛集气象站近54 a（1957-2010年）的月平均地面观测资料,采用气候统计学方法,分别从气温及降水的趋势变化、周期变化、突变特征等方面进行分析,总结该市近54 a气温及降水的变化特征。结果表明：1）近54 a来辛集市年平均气温、各季平均气温及极端最低气温呈显著上升趋势,四季中冬季增温趋势最明显,夏季增温幅度最弱,极端最低气温上升而极端最高气温下降,导致气温日较差减小;2）在20世纪60年代,年平均和冬季气温表现出准2～3 a的显著年际变化周期,年平均和春季气温还表现出准7 a的显著年际周期特征;3）该市年降水量近54 a来整体呈先增加后减少的变化趋势;4）年和夏秋季降水量在20世纪60年代均表现出准3～4 a的周期特征,而在春季准7 a的年际振荡贯穿始终;5）辛集市的气温变化趋势以及突变开始时间与全国、河北省以及石家庄地区近50 a气温变化基本一致,但该市的降水量变化则略有不同,降水量变化的长期趋势不显著且突变不明显,主要是由于降水量的时空变化差异性较大。     

东疆黑戈壁太阳紫外辐射变化特征

本文利用东疆红柳河黑戈壁下垫面陆气相互作用观测站2017年太阳紫外辐射、总辐射和气象站天气现象观测数据，对东疆黑戈壁不同时间尺度和不同天气背景下的太阳紫外辐射A波段(UVA)和B波段（UVB）的变化特征进行了分析。结果表明：1）紫外辐射UVA和UVB日变化呈正态分布，UVA、UVB最大瞬时辐照度为67.97W·m-2、2.15W·m-2，日均最大曝辐量为2.09MJ·m-2和0.05MJ·m-2，年曝辐量为400.31 MJ·m-2和8.63 MJ·m-2；季节变化呈现夏季高，冬季低、春季高于秋季的特点；年变化呈现倒“U”型，年变化幅度呈夏季大，冬季小的趋势。2）紫外辐射占总辐射的比例呈夏高冬低的特点。不同天气下，其比例变化幅度也不相同，晴天大于雨天。3）太阳紫外辐射的月和年平均量以及紫外辐射年均值占总辐射年均值的比例，东疆黑戈壁地区都明显高于其他地区。     

江苏省太阳总辐射的分布特征

利用江苏省淮安、南京、吕泗3站的逐月太阳总辐射资料和70个气象站的月日照百分率资料,采用气候学计算方法,计算并分析了全省各地逐月的太阳总辐射分布,指出江苏省太阳总辐射的季节分布特征是冬少夏多,春秋适量;太阳总辐射区域分布是北多南少;太阳总辐射的年变化呈现明显的双峰型分布,最大峰值分别出现在5月和7月下旬—8月上旬,6月下旬—7月上旬出现一个相对低谷阶段,恰好与江淮梅雨期多阴雨天气相对应。本文的结论为江苏省太阳能资源的开发利用提供了科学依据。