气候变化对我国取暖和降温耗能的影响及优化研究 第五讲 温度变化对我国典型城市电力负荷的影响研究

气温是影响电力需求的最显著变量之一。国外开展了许多相关研究,如在美国,当气温升至18℃以上时,每变动2．8℃,电力负荷会变化2％。我国的一些实证研究发现了上海、武汉、北京、福州等许多城市的用电量与气象条件之间的相关性。目前国内的相关研究主要关注于气温与负荷的短期预测,以计量经济学方法对气温与能源相关性进行深入分析的文章并不多。     

气候变化对我国取暖和降温耗能的影响及优化研究 第一讲 气候变化对我国能源安全及取暖和降温耗能影响的研究进展

一、全球及我国的能源安全问题 （一）全球能源安全的概况 全球能源安全关系各国的经济命脉和民生大计,对维护和平稳定、促进共同发展至关重要。在现代社会,各国的经济发展都离不开能源这一重要的物质基础,同时,人们生活水平的提高也会刺激对能源和电力的更多需求。能源安全最初是以“石油危机”的形式出现。由于城市对能源需求的严重依赖,能源安全常常会影响到社会经济的稳定运行,因此能源特别是电力系统常常被比作城市的生命线。     

气候变化对江苏省采暖和降温耗能的影响

利用江苏省气象观测站1961—2012年逐日平均气温资料,分析了江苏省采暖度日和降温度日的时空变化特征,探讨了气候变化对江苏省采暖耗能和降温耗能方面的影响。结果表明,近52 a全省采暖度日以淮北大部分地区以及盐城北部地区最多,苏南地区最少;空间变化趋势均为明显减少,且以苏南中部和江淮南部大部分地区减少趋势最为明显。而降温度日以苏南地区最多,淮北东北部和盐城北部地区最少;空间变化趋势以苏南和江淮南部地区呈增加趋势,其他地区变化趋势并不显著。近12 a来采暖度日减少了9.8%。降温度日增加了29.9%。2001—2012年采暖期日数为近52 a来最短,降温期日数为近52 a来最长。气温变率与采暖度日变率呈很好的负相关,与降温度日变率呈正相关,二者均通过了信度0.001的显著性检验。     

中国近百年来的温度变化

对我国近百年来温度变化的研究工作和结果作了综述，发现我国增温趋势与北半球的情况大致相似，但在具体的变化过程和幅度上又与全球变化存在明显差异，这包括：（１）我国温度出现最高的时期是在４０年代，而不是８０年代以后；（２）我国的西南地区自５０年代以来一直在降温，增暖主要出现在东北、华北和西北西部地区；（３）近百年来中国温度变化出现两次突变，一次在１９１９年，一次在１９５２年。作者还讨论了城市化对温度测量     

潮州市四十年温度变化及其对水稻生产的影响

引言潮州市位于广东省的东部。在饶平、大埔县、揭阳、汕头市之间。地势由西北向东南倾斜。地形复杂，温度差异较大。北部山地温凉，年平均气温18．7～20．3℃，海拔600m以上高寒山区，年平均气温更低；中部丘陵温和，年平均气温20．4～21．3℃；南部平原温暖，年平均气温21．4℃，1月份最冷为13．3℃，7月份最热为28．3℃。潮州市40年来的温度变化，相对全球而言，仅是小范围的局部气候变化现象；从变化的时间尺度来讲，显然属于气候短期变化。本文以潮州市历年的温度资料，分析40年年平均气温、各季平均气温等变化，并谈谈温度变化对水稻…     

植被变化对辽西夏季气候影响的数值试验

利用2001年6、7、8月份的资料及中尺度模式MM5V3．5对当年夏季辽西生态脆弱区进行了气候模拟性能试验，模拟出植被退化和恢复后辽西地区的温度变化。试验结果表明：在辽西部分地区植被退化后，当地夏季平均温度明显升高；在部分地区植被恢复后，当地夏季平均温度降低；在下垫面状况改变的周边地区，平均温度有一定程度的变化。同时，植被状况的改变对高空气压场和温度场也产生一定影响。     

气候变化对我国夏季降温的影响研究

气候变化将导致能源需求的改变。随着人民生活水平的提高和居民住房的改善,以及受到气候变化的影响,生活能源消费总量呈指数增长趋势,居民生活用电比重上升,1996年城乡居民生活用电占全社会用电量的10．7％,2002年则上升到了12．2％。     

我国近40年温度的变化及对农业生产的影响

利用１９５１－１９９０年全国大体分布均匀的３５０个站点的温度资料，分析了近４０年年平均气温，最冷月，最热月平均气温的时空分布特点及各时段（以１０年为一时段）温度距平场的变化。并分析了温度变化对农业生产的影响。     

EC850hPa温度预报场与自贡市的寒潮降温

成都０８时８５０ｈＰａ的实时温度自贡站当日的日平均气温有较好的对应关系。而ＥＣ８５０ｈＰａ温度预报场对成都８５０ｈＰａ温度的预后误差小，同时ＥＣ８５０ｈＰａ温度预后场预邱的降温与自贡市的降温有很好的同步对应关系。     

空中水分对探空仪温度观测的影响

分析了射阳高空观测站2014年全年探测资料,发现因为水分影响导致温度测量数据失真是比较普遍的问题,其主要原因是当温度元件在高湿区吸附了水分进入低湿区时,元件会因水分蒸发带走潜热使温度测值低于环境实际温度。由于空中环境温度、水分分布、水分相态等情况的不同,形成了形态各异的失真记录,对此我们选择部分实例进行分析,同时进行了测试检验,并就这些失真数据对使用者可能造成的一些影响进行了说明。     

西峰市冬小麦耗水规律及其对产量的影响

利用甘肃省西峰市的气象、土壤湿度、作物发育期和产量资料,通过水量平衡方程计算冬小麦在各生育阶段的耗水量,揭示了该地区冬小麦的耗水规律、土壤湿度变化规律和水发亏缺状况。通过回归模拟建立产量－耗水量模型,确定影响产量的水分关键期。     

IMPACT OF SUMMER WARMING ON DYNAMICS-STATISTICS-COMBINED METHOD TO PREDICT THE SUMMER TEMPERATURE IN CHINA

Based on NCEP/NCAR daily reanalysis data, climate trend rate and other methods are used to quantitatively analyze the change trend of China's summer observed temperature in 1983—2012. Moreover, a dynamics-statistics-combined seasonal forecast method with optimal multi-factor portfolio is applied to analyze the impact of this trend on summer temperature forecast. The results show that: in the three decades, the summer temperature shows a clear upward trend under the condition of global warming, especially over South China, East China, Northeast China and Xinjiang Region, and the trend rate of national average summer temperature was 0.27℃ per decade. However, it is found that the current business model forecast(Coupled Global Climate Model) of National Climate Centre is unable to forecast summer warming trends in China, so that the post-processing forecast effect of dynamics-statistics-combined method is relatively poor. In this study, observed temperatures are processed first by removing linear fitting trend, and then adding it after forecast to offset the deficiency of model forecast indirectly. After test, ACC average value in the latest decade was 0.44 through dynamics-statistics-combined independent sample return forecast. The temporal correlation(TCC) between forecast and observed temperature was significantly improved compared with direct forecast results in most regions, and effectively improved the skill of the dynamics-statistics-combined forecast method in seasonal temperature forecast.     

我国能源消费结构变化与气候特征

文章利用多项式法将气候耗能量从能源消费总量中分离出来，用统计分析的方法探讨了气候耗能量与气候因子之间的关系及其变化。研究表明：从20世纪50年代到80年代初期，旱涝灾害是影响我国气候耗能量的主要气候因子，它们之间存在显著的线性相关关系，随着经济的发展和人民生活水平的提高，旱涝灾害对气候耗能量的影响逐渐减弱，气温对气候耗能量的影响日趋显著，目前正处于过渡时期。     

甘肃西峰冬小麦土壤水分动态及其对作物产量影响

本文利用甘肃省西峰市农业气象试验站非灌溉地冬小麦田间土壤水分资料、气候资料,分析了不同年型农田土壤水分的时空变化特征,从土壤水分平衡方程出发,讨论了冬小麦返青至成熟期间降水量、作物耗水量、渗漏量和土壤储水量变化各平衡分量的动态变化及其相互关系。对冬小麦产量与不同作物发育期的作物耗水量之间进行相关普查,结果表明影响小麦产量最显著的时段是拔节～孕穗期。分别运用物理统计和经验统计方法建立了冬小麦产量与作物耗水量的关系模型,认为后者模拟效果较好。     

城市化对长江三角洲地区夏季降水、气温的影响

利用WRF耦合城市冠层模式作为区域气候模式,对2001—2007年长江三角洲地区夏季降水进行高分辨率模拟,与站点资料对比来检验模式的适用性;将上海及周边的城建土地利用类型用灌溉农田代替,进行敏感性试验,对比分析城市化对该地区降水、气温的影响,并探讨其影响机制,结果表明:(1) WRF模式合理模拟出该地区夏季降水的气候态分布特征,与实况观测比较接近,并具有较高的时间序列相关系数;该模式具有较高的适用性,可用于该地区研究城市化效应;(2) 城市化使得长三角地区城区上空气候态日平均降水减少,城区下风方向气候态日平均降水增强;城市化进程中不透水的城区面积扩大导致自然植被减少,潜热通量变小,进而减少地表蒸发以及相应局地大气水分的供给,从而使得城区上空降水减少;(3) 城市化使得以上海为中心的长三角城区气候态平均气温显著升高,气温升高最大值达0.8 ℃,升高幅度夜间时段大于白天时段、日最低气温大于日最高气温,城市热岛效应在夜间更明显,城区气温日较差明显减小;城区的城建结构以及建筑群吸收和存储大量太阳短波辐射以及人为热源释放的热能,减少了地面长波辐射的支出,从而使得城区感热通量增大,当其传播到空气中,使得城区地面气温升高。      

武汉市盛夏气温预报

本文分析了在2003年盛夏期间发生在武汉市的两次重要气温变化过程，提出了影响武汉市盛夏气温的主要天气系统，以及如何利用数值天气预报产品进行武汉市盛夏气温变化预报的思路。     

南京地区50年冬夏气温特征分析和演变趋势

通过对南京 50年夏季和冬季气温特征的分析 ,得出南京盛夏酷暑高温年 ,在 80年代到 90年代正在减少 ;而冬季 ,暖冬年则频频出现。表明世界性气候变暖 ,反映在南京 ,则是冬季的冷冬年出现机率的显著下降和气温的明显升高。但其变暖的程度尚未打破 50年代前期曾出现过暖冬年的月平均气温距平极值。     

我国江淮流域温度和降水持续性变化的研究

引用序贯抽样的思想,应用Ｒａｄｏｋ提出的持续性变化检测方法,并结合经验正交函数的分析,揭示了我国江淮流域４２年来气温和降水持续性变化的主要特征。     

岩石圈强迫对气候变化的作用

本文总结了本专题自１９９１年来所进行的工作，主要研究了多年平均地表层热流场的基本特征，季地温距平场与降水量的相关。“地热涡”，西太平洋强震与地转减慢及Ｅｌ Ｎｉｎｏ的联系，我国地震与旱涝关系，高原季风与高原的隆起等问题，提出一些新结果。     

温度影响新疆地区棉花发育速度的模拟研究

以棉花生物学特性为依据，利用多地点，多品种的常规农业气旬有观测资料建立了包含工、品种因子的发育期模拟模型。结果表明，本模型能较好地反映温度对不同品种棉花发育速度的影响，可为棉花发育期预报及大田生产管理提供一定的科学依据。