摘 要:本文基于中國氣象局提供的青海省29個氣象站點近50年來逐年和逐月風速氣象資料進行時間變化和突變檢驗分析。研究表明:近50年來,風速呈下降趨勢,線性擬合的傾向率為-0.0122 m/(s·10a)。風速的四季變化也呈現持續下降的趨勢年風速和四季風速呈波動變化,然后下降,其中年平均風速在1973年下降,春季風速下降的時間最晚,年風速和四季風速均無明顯突變。
關鍵詞:青海省 風速 氣候傾向率 Mann-Kendall突變分析
中圖分類號:P468.0+26 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)01(a)-0130-02
關于氣候變化的研究大多從氣溫和降水入手,而對其他如風速等氣象要素的研究相對較少。作為蒸散的重要驅動因子,風速的變化直接影響著水循環。在提倡大力發展清潔能源的今天,風能的發展潛力與風速變化也休戚相關。近年來,關于風速的變化已有不少研究成果。研究表明從全球范圍來看,位于中緯度的中國、歐洲、北美和澳洲在過去的30~50年間表現為風速遞減,而高緯度地區(如南極洲)則表現出相反的趨勢。
青海省位于我國西北地區,處于青藏高原東北部,其氣候變化具有明顯的高原特色,是我國氣候變化的敏感區。本文通過趨勢分析和Mann-Kendall突變檢驗等統計手段對青海省近50年的風速變化進行分析,旨在揭示區域尺度的風速變化規律。
1 數據來源和研究方法
本文通過對中國氣象局提供的青海省29個氣象站點1960年至2010年逐年和逐月風速氣象資料進行量化分析。對年際風速變化進行趨勢及Mann-Kendall突變檢驗分析,對四季風速變化進行趨勢分析。
2 青海省風速的年際變化
近50年來,青海省的風速呈下降趨勢(圖1),線性擬合的傾向率為-0.122 m/(s·10a)。從5年滑動平均曲線來看,1967年至1971年為明顯的上升時段,1974年至2003年為明顯的下降時段。最高值出現在1969年,為3.17 m/s,最低值出現在2003年,為2.05 m/s。從M-K突變檢驗可以看出,在1974年前呈波動變化,且UF>0,風速呈增大趨勢這與五年的滑動趨勢相符。因為UB線和UF線在交叉前后分別處于信度線外,所以突變不明顯。
3 青海省風速的四季變化
圖2是四季風速變化趨勢圖,可知春季風速表現為明顯的下降趨勢,線性擬合的傾向率為-0.0166 m/(s·10a)。依照5年滑動平均曲線來看,1968年至1974年為上升階段,自1974年之后為持續的下降時段,最大值出現在1970年,為3.98 m/s,最小值出現在1997年,為2.58 m/s,二者之差為1.4 m/s。
夏季風速也呈現下降趨勢,線性擬合的傾向率為-0.0121 m/(s·10a)。從5年滑動平均曲線來看,1967年至1974年為上升趨勢,1974年之后一直呈下降趨勢,最高值出現在1973年,為3.08 m/s,最低值出現在2003年,為2.02 m/s。
秋季風速下降的傾向率為-0.0127 m/(s·10a)。從5年滑動平均曲線來看,1967年至1969年為明顯的上升時段,自1973年之后,表現為持續的下降趨勢,最高值出現在1969年,為2.73 m/s,最低值1.72 m/s在2001年。
冬季風速下降的傾向率為-0.013 m/(s·10a),平均值是2.19 m/s。依照5年滑動平均曲線看,1967年至1973年為上升階段,自1974年之后為持續下降趨勢,最高值出現在1973年,為3.08 m/s,最低值出現在2003年,為2.0 2m/s。(見圖2)
4 結論
近50年來青海省的年際風速呈下降趨勢,線性擬合的氣候傾向率為-0.122 m/(s·10a)。從M-K突變檢驗可知,青海省風速在95%的信度線內沒有明顯的突變。青海省的四季風速也是呈不同規模的下降趨勢。從5年滑動平均可知,青海省年際和四季的風速都是先呈快速上升,20世紀70年代中期后呈現緩慢下降的趨勢。
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