并网太阳能光伏电站选址研究述评

太阳能光伏发电在能源战略中具有重要地位,太阳能光伏电站位置的选择对发电成本有直接影响,已成为一个亟待解决的重要课题。文中系统阐述了太阳能光伏发电的发展历史及未来趋势,并从并网光伏电站选址的宏观影响因素、微观影响因素以及方法与模型3方面综述了并网光伏电站选址国内外最新的研究进展,并展望了未来的研究重点和发展方向,以期促进中国在该领域的研究,并为政府和企业在太阳能光伏电站选址、建设及长期规划等方面提供参考,达到科学合理建设光伏电站、有效利用太阳能的目的。     

宁夏本地化WRF辐射预报订正及光伏发电功率预测方法初探

为了开展西北地区宁夏太阳能光伏发电气象预报服务,基于本地化WRF模式产品及当地光伏电站提供的发电功率资料,提出了EOF分析结合MOS预报的技术方法,进行模式辐射预报的统计订正研究,建立逐时光伏发电功率预测模型,得到较为理想的结果。通过EOF-MOS方法进行辐射预报订正,可使辐照度平均绝对百分比误差（MAPE）由原来24%左右降低到15%左右,模型预测发电功率MAPE稳定在22%左右。尤其是对于转折性天气趋势把握,具有较高的参考价值。     

科尔沁沙地降雨特征分析——以奈曼旗为例北大核心CSCD

了解降水的当前特征及未来的变化趋势对理解气候变化对区域生态系统的影响具有重要的意义。科尔沁沙地是中国北方农牧交错带的典型区域,年降雨量300~500mm,对气候变化（特别是降水的变化）非常敏感。对科尔沁沙地沙漠化较为严重的奈曼旗1971—2013年的降水资料进行了分析研究。结果表明：（1）该地区多年平均降水量为338.8mm,5—9月降雨量占全年降水量的（85.32±7.71）%,5—9月降雨量、年降水量1971—2000年经历了先增加后减少的趋势,2001—2013年有缓慢增加的趋势;同时降水量的年际变异性近10年也呈增加的趋势。（2）5—9月降雨量呈先增大后减小的趋势,在7月最大,为104.2 mm,5月和9月最小（分别为32.7 mm和32.8mm）,月降雨量的年际变率均大于49%;生长季内降雨主要以〈10mm的事件为主,占总降雨事件的64.41%,却仅占总降雨量的16.95%;≥30mm的降雨事件占总降雨事件的10.96%,占到总降雨量的45.93%,且对总降雨量具有决定性的影响。（3）≥5mm降雨的平均间隔为9.4d,以1~10d为主,占到69.5%,10~20d（19.5%）的次之;≥30d的发生频率最小,为3.81%,降雨间隔的年际变异性均呈增加的趋势。（4）生长季降雨日数呈减少的趋势,降雨事件降雨量的变异性与生长季降雨量的变化具有相似性,从2001年开始呈增加的趋势。该地区的降雨量年际变异性强,降雨日数的减少和降雨事件降雨量变异性的增加将提高极端干旱事件发生的频率,可能对该地区的生态系统产生严重影响,加剧该地区的沙漠化发展方向。因此,加强气候变化对生态系统影响的研究,可为合理利用土地资源及调整土地管理方式提供理论依据。     

四川瓦屋山地区气候资源特点与利用对策

对瓦屋山地区海拔 90 0m～ 2 80 0m的气候资源特点进行了较为系统的研究 ,结果表明 :该区域年均降雨量和蒸发量分别为 2 2 3 8mm～ 2 558mm和 3 64mm～ 64 2mm ,6～ 9月的降雨量占全年的 57 3 %～ 65 4 % ,日最大降雨量可达 2 0 3mm～ 3 1 0mm ,年均降雨天数 2 0 5d～ 2 78d。年均气温 3 9℃～ 1 4 5℃ ,年均≥ 1 0℃有效积温 1 0 96 0℃～ 4 671 1℃ ,年均相对湿度 82 3 %～ 92 % ,年均日照时数 3 3 0 0h～74 4 9h ,年均雾日数 1 2 1d～ 2 79d。最后 ,对该区域的气候资源和利用对策进行了讨论。     

青海将建超大太阳能电站

未来几年,青海广阔平坦的荒漠上将树立起超大规模的太阳光伏电站。根据今天通过论证的“青海省GW（千兆瓦）级太阳光伏系统应用及产业发展规划研究”报告,该省将大力发展太阳光伏产业,光伏发电容量有望在2010年、2020年分别达到20兆瓦和2000兆瓦。     

沙漠戈壁光伏电厂的生态功能(英文)

光伏发电作为一种新兴的能源产业发展很快,近些年来在我国西北沙漠、戈壁地区也建立了一批光伏发电厂。那么,在沙漠、戈壁上建造光伏电厂有无生态学意义,有何生态学意义呢?本文运用河西走廊的气象资料和民勤沙区的光照观测资料以及植被观测资料,对此作了探索性分析。结果表明,1 m~2的光伏电池板转换的太阳能相当于民勤沙区260.75 m~2沙漠植被利用的太阳能。我国沙漠、戈壁面积广大,沙尘暴和风沙流发生频繁。沙漠、戈壁地区光照资源丰富,在沙漠、戈壁上发展光伏产业,不仅具有可观的经济效益,而且具有显著的生态学意义:一方面能有效调节地表的热力平衡,防止和减少沙尘暴和风沙流,光伏发电与防沙治沙相得益彰,是一种经济产出和生态防护双赢的产业。另一方面,无需占用耕地和其他可用土地资源,有利于保护国家的耕地"红线"。沙漠、戈壁地区也是多风的地区,光伏发电厂辅之以风力发电均有利于转化、消耗沙漠、戈壁地区沙尘暴和风沙流的动力源,由此减少沙尘暴和风沙流的发生。     

1960~2013年华北平原气候变化时空特征及其对太阳活动和大气环境变化的响应

根据华北平原67个气象站点和14个辅助气象站点1960~2013年的日均温和日降水量数据,采用气候倾向率法、Mann-Kendall突变检测法和累积距平法等,对华北地区近54 a不同研究尺度下的气候变化趋势、突变情况以及其与太阳活动和大气环境变化的关系进行研究。结果表明：1960~2013年,华北平原年均温在11.86~14.33℃之间波动,整体呈现显著上升趋势,气候倾向率为0.23℃/10a。其中大气环境中浑浊度的升高,春季气温的抬升、是区域平均气温升高的诱因。气温的升高推动了>15℃等温线控制范围的扩张和年均温0℃等值线在华北平原的消失。华北平原年降水在617.96~1 060.30 mm之间波动,整体呈现显著减少趋势,气候倾向率为-1.75 mm/10,其中秋季降水量减少过快,400~600 mm降水等值线控制范围的扩大、600~800 mm和800~1 000 mm降水等值线的范围的缩小,共同造成区域降水量的减少。四季气候倾向率的特征变化敏感区域主要位于北纬35°~39°之间。1991~1994年为华北平原气候的突变时期,且这一突变受太阳活动的影响更多。太阳活动对最高气温的影响较大,浑浊度对最低气温的影响较大。大气环境因子中的日照百分比率、相对湿度、风速和浑浊度与气温整体变化平均相关系数为0.74。气候条件越好,气溶胶含量越低,太阳辐射与年均温的相关系数越高。气溶胶含量越高,浑浊度因子与年均温的相关系数也越高。人类活动导致的气溶胶含量的增加,是该区域气温升高的主要外因。     

腾格里沙漠南缘土门剖面末次间冰阶层段的粒度特征及其反映的气候-沉积环境

腾格里沙漠南缘土门剖面末次间冰阶层段（TMS 3）由风成砂、黄土状亚砂土、砂黄土、古土壤、湖相沉积物和冲积黄土等6种沉积相相互叠覆构成。粒度分析结果显示,该层段以砂质沉积物为主,粉砂次之,黏土最少,平均值分别为65.45%、26.72%和8.83%;在砂粒级中,以细砂含量最高,其次为极细砂,其余为中砂-粗砂颗粒。粉砂含量、黏土含量、M_z和σ在风成砂中呈现谷值,在其他沉积相为峰值,中砂-粗砂和细砂则相反。粒度指标指示腾格里沙漠南缘土门剖面末次间冰阶至少经历了13次暖湿和12次冷干的气候波动,且可划分为TMS 3e（54 200~59 750 a BP）、TMS 3d （54 200~40 800 a BP）、TMS 3c （40 800~32 800 a BP）、TMS 3b （32 800~25 400 a BP）和TMS 3a （25 400~22 940 a BP）等5个亚段, 25次冷暖波动与格陵兰冰芯和中国南方石笋记录的D/O事件以及北大西洋深海沉积物记录的H事件具有很高的同步性。     

沙漠光伏电站对空气温湿度影响研究

中国西北干旱区是中国沙漠分布最为集中的地区,也是太阳能资源丰富区。本文以乌兰布和沙漠东北缘光伏电站为研究对象,通过对光伏电站内外不同位置空气温度、相对湿度的监测发现,在夏季晴天情况下,光伏电站具有增温、降湿的效应,空气温度最高时刻与空气相对湿度最低时刻均出现在15:00左右。光伏电站内1.0m、2.5m高度处空气温度分别比旷野提高了0.3℃~1.53℃、0.44℃~1.34℃,相同高度空气相对湿度较旷野分别降低了1.05%~3.67%、1.15%~2.54%。在沙漠地区,光伏电站存在"热岛效应"。     

祖厉河流域降雨径流泥沙变化特征研究

祖厉河流域位于年降水量200～400 mm之间过渡带,是气候变化最敏感和最为复杂的区域之一。运用祖厉河流域1955-2013年径流量、输沙量与年降雨量的变化趋势、时段特征进行了分析。结果表明：祖厉河流域降雨量、径流量和输沙量存在年际变化大、逐年减小的变化趋势;年降雨量在1995年出现突变点,降雨量存在明显的丰水和枯水变化,丰水时段（1955-1989年）年降水量为376.2 mm,枯水时段（1990-2013年）年降水量为224.9 mm;径流量和泥沙量的突变点分别出现在1995年和2000年;依据UF_k值信度变化趋势,将径流量、输沙量变化分为非显著减少（1955-1971年）、显著减少（1972-1985年）、较显著减少（1986-2000年）和极显著减少（2001-2013年）四个时期。     

中国蓼科花粉类型的地理分布格局及其与生态因子的关系

从蓼科植物的孢粉类型角度,研究了中国蓼科花粉类型的地理分布格局及其与生态因子的关系。根据中国蓼科植物赖以生存的生态因子,得出中国蓼科花粉类型分布区的主要生态因子,包括地理位置(分布中心)、海拔高度、年降水量、年积温及生境数量。在此基础上,根据同一区域内相同或相似的生态环境条件下分布的现代蓼科各种花粉类型,确定一定花粉类型组合所指示的现代气候和环境,为利用地层中蓼科化石花粉重建古气候、古环境及气候变迁提供了现代孢粉学证据。     

Ecological Functions of PV Power Plants in the Desert and Gobi

Photovoltaic (PV) power generation is an emerging energy industry that is developing rapidly. A number of PV power plants have been established in the desert and Gobi areas in northwest China in recent years. Is there any ecological significance to the establishment of PV power plants? If yes, what is it? This paper tries to find the answer by analyzing meteorological data from the Hexi Corridor as well as the observational data of light and vegetation in the Minqin desert area. The results show that the solar energy converted from 1 m² of PV panels is equivalent to the solar energy that is utilized by 260.75 m² of desert plants in the desert area. In China, there is vast area of desert and Gobi, with frequent dust storms and aeolian sand, as well as rich sunlight resources. Therefore, to develop the PV industry in the desert and Gobi regions will not only create considerable economic benefits, but will also be of great ecological significance. On the one hand, PV can effectively regulate thermodynamic equilibrium on the surface, helping to prevent sandstorms and reduce aeolian sand. The development of the PV industry is a win-win that generates economic returns and provides ecological protection by combating desertification. On the other hand, the PV industry can be developed without taking up arable land or other types of land. There are frequently high winds in the desert and Gobi region. PV power plants, together with wind power generation, are useful to transform and consume the power source that creates duststorms and aeolian sandflow in the desert and Gobi areas. This results in fewer sandstorms and reduced aeolian sandflow.     

青海省降尘量时空分布及其影响因素分析

大气降尘在生活中随处可见,与人们的生活息息相关。本研究应用青海省8个监测站2004-2010年降尘量资料及气候和社会资料,对青海省降尘量时空分布规律及其影响因素进行灰色关联度和主成分分析。结果表明,青海省降尘量城市大,偏远的瓦里关山小;月降尘量4月峰11月谷;季节降尘量春季＞夏季＞冬季＞秋季;年降尘量玛多和西宁呈下降趋势,共和与平安呈增加趋势,而瓦里关本底台、德令哈、同仁和格尔木降尘量年际间变化趋势不明显。沙尘天气出现频率年际和年代际变化均呈减少趋势。气候因素与降尘量的关联度自青海省东部向西部逐渐增大;社会因素中与降尘量的关联度大于0.900的因子有造林面积、木材采伐量、房屋建筑竣工面积、烟尘排放量、植被盖度综合指数、人口、工业粉尘排放量和农作物播种面积;对与降尘量的灰色关联度大于0.8的19个社会、气候因子进行主成分分析表明,气候因子的载荷值明显高于社会因子,气候因素对降尘量的影响集中而突出,而社会因素影响复杂而分散。     

近50年来东北地区降水的时空分异研究

以ARCGIS8.3为关键数据处理平台,通过编制相关AML程序,对东北地区近50年来(1951-2000年)降水的时空分异特征进行了分析。东北区多年平均降水量为489mm,从东南向西北递减,多年平均东部区、中部区和西部区的降水分别为635mm,481mm,355mm。整体上看,东北区降水还有显著的周期性,东部区和西部区的降水周期均为11年,中部为32年。东北区降水整体上呈现下降趋势,但下降趋势不明显。     

中国西部大陆性冰川与海洋性冰川物质平衡变化及其对气候响应——以乌源1号冰川和帕隆94号冰川为例

为认识全球变暖背景下中国西部大陆性冰川与海洋性冰川物质平衡变化及其对气候响应，本研究以天山乌鲁木齐河源1号冰川和藏东南帕隆94号冰川为例，结合大西沟与察隅站气象资料，对1980 — 2015年两条冰川的物质平衡变化特征及差异进行了分析。结果表明：36 a来乌源1号冰川与帕隆94号冰川物质平衡总体上均呈下降趋势，累积物质平衡达-17102与-8159 mm w.e.，相当于冰川厚度减薄19与9.01 m，且分别于1996、2004年左右发生突变。同期两条冰川所处区域年均温呈显著上升趋势，而降水量却表现出不同的变化态势；二者年内气温分配相仿，但降水分配差异较大。初步分析认为气温上升是导致乌源1号冰川与帕隆94号冰川物质亏损的主要原因，冰川区气温和降水变化幅度的差异和地性因子（坡度、冰川面积）的不同使得乌源1号冰川对气候变化响应的敏感性高于帕隆94号冰川，由于目前海洋性冰川物质平衡监测时段相对较短，为深入研究中国西部冰川物质平衡变化及过程仍需加强对冰川的持续观测。     

近54a蒙古高原降水变化趋势及区域分异特征

近半个世纪，有关全球气候的话题一直是科学界争论的焦点，拥有世界最大温带草原的蒙古高原降水变化是属于全球变化问题，又是其脆弱环境变化的最主要驱动因子之一。通过利用蒙古高原1961—2014年136个气象站点的月降水量数据，采用Sen’ s斜率法、Mann-Kendall趋势检验法和空间地统计方法，研究了该地区近54 a降水要素基本气候特征及其时空变化规律。结果表明：（1）近54 a蒙古高原年降水量呈减少趋势，趋势为-2.30 mm·（10 a）^-1（P＞0.05），整体上年降水量东南及西北显著减少，东北及中南明显增加（2）夏季和秋季降水量呈减少趋势，趋势分别为-5.75 mm·（10 a）^-1和-0.42 mm·（10 a）^-1（P＞0.05）；春季和冬季降水量呈显著增加趋势，趋势分别为1.95 mm·（10 a）^-1和0.50 mm·（10 a）^-1（P<0.05）；季节降水量出现正负距平的年份和周期有所不同。（3）春季和冬季降水量呈增加趋势的站点居多，占全部站点的89.0%和84.6%，主要分布于高原东北部和中南部地区；夏季和秋季降水量呈减少趋势的站点居多，占全部站点的80.1%和57.4%，主要分布于高原东南部和西北部地区。为准确评估蒙古高原气候变化以及合理提出生态环境决策提供科学参考。     

中国降水观测误差分析及其修正

在1980s 乌鲁木齐河流域进行的降水误差观测试验结果基础上, 依据我国726 个气象站1951~2004 年逐日观测资料, 对降水的动力损失、微量降水以及湿润损失进行系统的修正, 以期获得更准确的长系列降水资料, 为区域乃至全球水热循环过程和水文学研究提供基础资料。修正结果表明, 在大部分地区由风速作用引起的动力损失是主要的误差来源, 但在降水较少的地区湿润和微量降水观测损失也起着重要作用, 全国726 个台站年降水修正量在8~740 mm 之间, 平均约125 mm, 相应的修正幅度在5%~72%, 平均约18%。从时间看, 冬季修正系数大于夏季, 但冬季修正量小于夏季; 从空间分布看, 西北地区年修正量一般小于50 mm, 东南地区大于100 mm, 总修正系数由西北向东南地区减少, 其中西北地区大于30%, 而西南地区小于20%, 这一修正系数高于全球的11%左右的平均修正量。     

滹沱河上游山区近50年蒸散变化及主要影响因子分析

准确估计流域蒸散,掌握其变化趋势和主要影响因子,对科学认识流域水文循环规律以及管理流域水资源具有重要意义。利用傅抱璞年蒸散量公式计算滹沱河上游山区及其子流域1958-2007年逐年蒸散量,并利用Mann-Kendall-Sneyers等方法分析了流域蒸散趋势和突变特征,及其主要影响因子。结果表明在滹沱河流域傅抱璞公式能够较好的拟合蒸散。50 a来全流域及各子流域年均蒸散呈下降趋势。降水对蒸散起控制作用,相对湿度在流域部分地区显著影响蒸散(α=0.05)。     

位涡分析在新疆暴雨研究中的初步应用

新疆是全国有名的干旱、半干旱地区,年平均降水量约147mm,不到全国平均值的1/4,但暴雨造成的洪水却是新疆的主要灾害之一。随着新疆气候由“暖干”向“暖湿”型的转变,暴雨出现的频率可能会增加,暴雨带来的洪涝也有可能比以往更加严重,因此有必要加强对新疆暴雨天气的分析研究。本文根据位涡理论,选取2004年7月18日～20日的一次由中亚低涡造成的盛夏暴雨过程做个例分析,对位涡与新疆地区降水和暴雨的关系进行了初步研究。结果表明：对流层高层十位涡能较好地反映冷暖空气的活动及天气系统的演变特征,位涡场比温度场、高度场能更清楚地示踪冷空气,这为研究冷空气的活动,特别是冷空气在触发暴雨中的作用提供了新的思路;对流层低层湿位涡与降水的强弱有良好的对应关系,当包线陡立时,易导致倾斜涡度发展,出现降水：当湿位涡MPV〈0时,在θe线陡峭密集区内易出现暴雨。