对风频分布拟合的探讨

一、引言 风既是作用于建筑物的主要自然荷载,又是一种再生的动力能源。近地面风频的分布,在城市和工厂规划、空气污染预报、农业措施以及风能资源利用中,都是一项必不可少的资料。关于风频的分布,以往有不少人进行过研究,有人认为用韦伯分布拟合效果好,也有人认为用皮尔逊Ⅰ型、对数正态分布拟合效果好。本文对内蒙、     

我国近海大风分布特征及成因

采用高分辨率卫星资料研究了我国近海6级以上大风的分布特征,并对台湾岛地形对四季的大风的影响进行了数值模拟研究。资料分析表明,冬季大风分布与冬季平均风速分布相似,高频区出现在台湾海峡、巴士海峡和越南东南沿海,黑潮锋暖侧的风频明显大于其冷侧的风频。春季大风频率显著下降,最大值依然出现在台湾海峡,巴士海峡、台湾岛东南角和黑潮锋暖侧也是春季近海风频较大的区域。夏季是近海大风出现最少的季节,风频最大值在10°N附近的南海西部,由西南向东北减少,台湾岛周围的风频呈现东南、西北大,西南、东北小的近似轴对称分布,大风方向为绕岛逆时针环流。秋季大风风频迅速增大,基本呈现出冬季的形态。数值模拟表明,不同季节地形对大风的影响程度不同,冬季台湾岛地形对其周围海区大风的形成有重要贡献,去除地形后,台湾海峡和岛屿东南角的大风消失,风速变为由南向北递减。夏季去除地形后,岛屿周围的大风几乎没有改变,本文将从大风产生的原因对其进行解释。     

浅谈南昌市大气污染及工业布局

随着城市工业化的发展,工业园区的布局已成为城市规划设计中的一个重要问题。根据2003年南昌市环境质量报告的结果,南昌市总体环境质量达到《环境空气质量标准》(GB3095-1996)规定的二级标准。由于南昌市地处亚热带季风区,拥有3个风频高的盛行风向,因此在工业布局时不能使用主导风原则,应以最小风频的方向作为规划布局的原则。研究结果认为,南昌市的工业布局最好应设在南昌市的WNW方向。     

衡阳风变化及风能蕴藏量评估

利用衡阳9站1970—2016年测风数据,通过气候倾向率分析风速年、年代际变化,M-K检验风速突变年份,运用有效风能密度评估各区域风能蕴藏量,其结论如下:衡阳风速总体呈下降趋势,衡山减少最明显,风速减少极显著区域未出现突变;低海拔区风速集中在0～3. 4 m/s(85. 8%),1991—2016年风频两极分化,低速及高速区增多,中间出现断层。南岳山风速范围广,2005—2016年强风频区有缺失,主风频在3～5区间;2010年全面采用高灵敏度自动测风仪,低海拔区静风迅速减少;按照有效风能密度定义,南岳山风能丰富,低海拔区未达到可利用标准。     

呼和浩特市不同观测频次风资料对比及对应污染风频分析

文章对呼和浩特市每日24观测频次和每日4观测频次的平均风速、最大风速、风向频率及对应污染风频进行了对比分析,结果表明:两者在平均风速、风向频率及主导风向污染风频方面具有比较一致的变化特征;而在最大风速、最大污染风频、静风污染风频上相差较大,差值分别达2.1 m﹒s-1、1.4%、3.0%。说明两者在定性判断上具有较好的一致性,而在专项研究和定量分析上,每日24观测频次较每日4观测频次风资料更具客观性。     

W-3参数方程组的数值解法

从Ｗ－３风频模型的期望值及其拟合误差出发,分别用矩法和极值法导出关于Ｗｅｉｂｕｌ参数的两组方程。结合实测风况资料用数值法求解,获得相应的Ｗ－３风频参数,通过几个气象台站的实测资料计算、比较,证明这两种方法给出的参数其拟合精度均高于Ｗ－２模型给出的结果。     

用增度平面分布图代替玫瑰图

针对玫瑰图不能综合反映气象因素和污染源方位、距离以及等标污强指数和增度方案工作量过于巨大的缺点,仿照等标污强指数和增度方案的思路,对盛行风频,污染风频概念进行修改,引进等标污染风频增度、等标污染系数增度等概念,在保留盛行风频、污染系数玫瑰图的十分简单的前提下,克服玫瑰图所固有的缺点,用以综合考虑气象因素和污染源方位和距离的影响。     

用增度平面分布图代替玫瑰图

针对玫瑰图不能综合反映气象因素和污染源方位,距离以及等标污强指数和增度方案工作量过于巨大的缺点,仿照等标污强指数和增度方案的思路,对盛行风频,污染风频概念进行修改,改进等标污染风频增度、等标污染系数增度等概念,在保留盛行风频,污染系数玫瑰图的十分简单的前提下,克服玫瑰图所固有的缺点,用以综合考虑气象因素和污染源方位和距离的影响。     

适合于韦伯分布拟合的风速特征

一、引言近年来,在诸如大气污染模式、建筑物风荷载的估计以及风能分析等等这样一些实际应用中,对于使用特殊分布进行风速资料的拟合已有许多研究,而目前考虑最多的是韦伯(Weibull)分布. 大量研究结果表明,韦伯分布由于它的伸缩性和使用方便(只需估计2～3个参数),常用来作为拟合实际风速分布的理论模型,而且通常能够给出近似的却能令人满意的结果.如果实测风速满足一定条件,则韦伯分布就是一个拟合风速频率的数学函数.     

莱芜市工业合理布局与风的相关分析

根据2004年莱芜市环境质量报告书的结果,莱芜市总体环境质量达到《环境空气质量标准》(GB3095-1996)规定的二级标准。由于莱芜市盛行风向的频率仅为11%,各方向风向频率较均匀,因此在工业布局时主导风原则就失去了意义,应参考污染系数和污染风频进行规划设计。研究结果认为,莱芜市的工业布局最好应设在莱芜市的NW到SW之间的方向。     

南宁市适应风气候环境总体规划的建议

城市总体规划应当分析研究风气候环境,特别是风向、风频等参数,注意考虑污染问题的影响;通过分析南宁市的风气候环境资源特征,提供一些建议,以便有关部门考虑南宁市城市总体规划或其修编时采用,为建设和谐生态首府城市献策。     

太行山南麓风速特征及对大气颗粒物浓度的影响

基于山西省太行山南麓晋城市5个国家气象站1960—2020年平均风速、最大风速等数据，应用线性趋势、气候倾向率及小波分析等方法，对晋城市近60年风速时空变化特征及其对大气颗粒物浓度的影响进行了分析。结果表明：1960—2020年晋城市的年代际和年平均风速都呈减小趋势，其变化倾向率分别为-1.3 m·s-1·10a-1 和-0.124 m·s-1·10a-1；季节平均风速冬春两季大于夏秋两季，春季最大，秋季最小，四季平均风速均呈震荡减小的演变趋势，1989年之后四季平均风速的波动幅度趋于平缓。空间上，全市年平均风速从西往东渐次减小，各站气候倾向率介于-0.21～-0.07 m·s-1·10a－1之间，均为减小趋势。晋城市季节平均风速空间分布为由西北向东南逐渐减小，四季风速气候倾向率均为负值。按照不同级别区间统计风频，晋城市3级和4级风出现频率最高，且呈快速增大趋势，出现频率最低的7级及以上风呈快速减少趋势；晋城市西南部小风风频大，东部大风风频大。平均风速小波周期分析发现晋城市35 a左右尺度周期显著，功率谱最强，具有全域性。晋城市大气颗粒物浓度市区大于各县（市），平均最大风速与PM2.5及PM10浓度均呈现明显负相关，与细颗粒PM2.5及粗颗粒PM10的相关系数无显著差别。最大风速在4级以下时，影响较小，从5级开始对颗粒物浓度影响巨大，晋城市常年以3～4级风为主，5级以上风渐次快速减少，对空气质量污染扩散非常不利。     

1961～2010年河北省地面风变化特征及成因探讨

利用1961~2010年河北省73个地面气象站风观测资料,结合NCEP/NCAR(2.5°×2.5°)月平均再分析资料和国家气候中心下发的环流指数,采用线性趋势拟合方法,分析地面风速的空间分布以及风速和最大主风向风频的时间变化特征,并对风速减小的成因进行探讨。结果表明:空间上风速呈东北西南向带状分布,依次有大、小、大3个风速带。年平均风速呈减小趋势,减小速率为0.207 m·s-1/10 a;3.0 m/s以下的风速日数呈明显增加趋势,8.0 m/s以上的日数呈显著减小趋势,3.0~8.0 m/s风速的日数没有明显变化趋势。代表站最大主风向为偏南风,最大主风向风频平均每年增加0.54 d。风速的减小与1980年代以后影响我国的环流经向度减小、西风指数增加有关,也与城市化效应的影响有关。     

南宁市适应风气候环境总体规划的建议

城市总体规划应当分析研究风气候环境，特别是风向、风频等参数，注意考虑污染问题的影响；通过分析南宁市的风气候环境资源特征，提供一些建议，以便有关部门考虑南宁市城市总体规划或其修编时采用，为建设和谐生态首府城市献策。     

年最大日雨量极值分布拟合与推算

采用红河州12个站近48～58年的年最大日雨量资料,用PearsonⅢ型分布、耿贝尔分布、对数正态分布等3种概率分布模型分别进行了拟合,选择拟合最好的分布模型来估算最大给定重现期极值.结果表明:3种分布均能较好地拟合年最大日雨量的分布,在红河州12个站的拟合中,有7个站用耿贝尔分布,4个站用Pearson-Ⅲ分布,1个...     

一种考虑海拔高度的风速测量相关推测法

测量相关推测法 (measure-correlate-predict,简称MCP方法) 广泛应用于风能评估,它基于风场空间相关原理,利用参照站和目标站同步短期风记录来推测目标站点长期风速和潜在风能大小。但以往任何一种MCP方法都只能推测与参照站在同一海拔高度上目标站的风速,而对于较高或较低处目标站风速的推测会出现较大误差,具有局限性。该文选取内蒙古锡林郭勒草原地区两座风能测风塔2009年5月—2010年4月的6层高度数据,拟合出Weibull双参数分布随高度变化的公式,从而得到高低空风的关系。并通过Weibull双参数分布法,在方差比MCP方法的基础上建立起一种修正的MCP方法,它修正了方差比MCP方法由于海拔高度不同而引起的误差。最后选取了4种检验因子 (相关系数、平均风速、卡方拟合优度、年平均发电量) 对方差比MCP方法和修正的MCP方法分别进行考察,并进行对比分析。结果表明:修正的MCP方法推测结果更接近于实测值,4种检验因子检验结果较方差比MCP方法更优,能够运用到难于测量地区的风能评估。     

南京大厂地区二氧化硫浓度的常年分布

本文利用作者修正的大气扩散模式,计算了南京市大厂地区SO_2度的常年分布,为城镇总体规划提供了一定的依据;同时表明,此法要比仅用气候资料如风频、污染系数等进行总体规划有更大的优越性。     

由平均风速和其标准差估算Weibull参数的近似公式及其精度

在风资源的研究工作中,理论计算结果往往与对样本进行统计处理的结果不一致,原因是多方面的,主要和下列因素有关:1)样本(包括测试仪器的精度、测试方法和数据处理等),2)拟合理论(用什么样的概率分布函数拟合实际观察值分布),3)估算拟合理论中参数的方法和近似公式。本文不涉及前两个问题。 若采用双参数Weibull概率分布函数拟合实际观察值分布时,Justus等人给出了五种估算参数的方法,本文只讨论其中的第三个方法。     

用W—Ⅱ模型和W—Ⅲ模型估算风频和风能密度的比较

本文通过对南京资料的统计分析,比较了用W—Ⅱ模型和W—Ⅲ模型拟合风速概率分布及估算风能密度的差异。研究表明:在南京地区近地层100米以下,用W—Ⅱ模型估算风频和风能密度是简便而可靠的方法。     

广义极值分布理论在重现期计算的应用

在气候统计学上,常用Weibull、Gumbel、Frechet统计分布函数对极端气候要素的分布进行拟合,广义极值分布理论综合了以上三种极值分布模型,在气候分析中得到了广泛应用。以南昌市年汛期日最大降水量为例,利用广义极值分布理论对其分布进行拟合,并对重现值及其置信区间进行计算,为气候要素极值的统计分析提供了一种新的手段。