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武汉气象站周边环境对日照观测的影响

太阳能学报 2017年第2期38卷 509-515页

作者：孙朋杰陈正洪阳威向芬叶冬湖北省气象服务中心武汉430074 湖北省气象信息技术与保障中心武汉430074 中国气象局公共气象服务中心北京100081

利用武汉气象观测站迁站前(2007年)、后(2013年)周边观测仰角记录,运用气候学方法计算任意时刻太阳的高度角和方位角,建立因周边环境对日照观测影响的计算方法,得到理论上周边环境对日照观测的影响时间。同时,考虑到实际天气条件的影响... 详细信息

利用武汉气象观测站迁站前(2007年)、后(2013年)周边观测仰角记录,运用气候学方法计算任意时刻太阳的高度角和方位角,建立因周边环境对日照观测影响的计算方法,得到理论上周边环境对日照观测的影响时间。同时,考虑到实际天气条件的影响,引入云量因子,定量分析实际状况下周边环境对日照观测的影响。结果表明:1)在仅考虑周边环境对日照观测影响情况下,迁站前周边环境对日照观测的遮挡率为7.3%,迁站后,遮挡情况有明显改善,遮挡率降至1.0%;2)考虑实际天气条件下,引入云量因子,日照观测在晴日仅受建筑物影响,在阴天完全不受建筑物影响,在多云天用天空未被遮蔽的比例来表征受建筑物遮挡影响的程度;3)假定以2007年武汉站周边观测仰角代表迁站前的周边观测环境,以2013年观测的周边观测仰角代表迁站至今的观测环境,得到近10 a因周边环境造成的武汉站日照观测缺失时间,迁站前(2004~2009年)周边环境对日照观测的遮蔽率为5.4%,迁站后(2010~2013年)遮蔽率降为0.7%。

关键词：日照观测周边环境遮蔽率日照时间

弃风限电条件下复杂地形风电场短期风功率预测对比分析

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太阳能学报 2017年第12期38卷 3376-3384页

作者：崔杨陈正洪刘丽珺湖北省气象服务中心武汉430205 湖北省气象能源技术开发中心武汉430205 甘肃省气象服务中心兰州730020

为提高弃风限电条件下风电场短期风功率预测的准确率,选取甘肃及湖北位于不同条件下5个风电场2015年5月份和9月份的数据进行对比分析。利用BJ-RUC耦合CALMET模式模拟风电场风速资料,通过线性滚动订正方法对模式资料进行订正预处理,分别... 详细信息

为提高弃风限电条件下风电场短期风功率预测的准确率,选取甘肃及湖北位于不同条件下5个风电场2015年5月份和9月份的数据进行对比分析。利用BJ-RUC耦合CALMET模式模拟风电场风速资料,通过线性滚动订正方法对模式资料进行订正预处理,分别采用物理法、动力统计法、集合预测法和自适应偏最小二乘回归法探讨不同条件下风电场的预报效果。结果表明:1)线性滚动订正方法能够有效降低数值预报风速误差,其中以时间步长为1 d订正效果最佳;2)动力统计法在风电场弃风率低于50%时优势明显;3)物理法3在未限电地区表现较优,可见采用实测数据建立的风功率预报模型能较好地预测未限电地区的风电功率;4)集合预测法和自适应偏最小二乘回归法可有效提高弃风限电地区的短期预测准确率,准确率最高可提升约30%;5)针对不同条件的风电场,从预报效果和普适性的角度来看,集合预测法在所有方法中稳定性最佳。

关键词：弃风限电风电功率复杂地形短期预测预测风速订正

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武汉市东南部通风廊道构建和气象效应研究

长江流域资源与环境 2022年第11期31卷 2500-2513页

作者：成丹许杨刘静陈正洪阳威张雪婷湖北省气象服务中心湖北武汉430205

武汉市东南部的夏季平均风速以“软轻风”为主,中心城区风速缓慢减小,热岛集中,郊区风速保持稳定波动,大部分区域基本无热岛。尝试构建武汉市东南部的宏观通风廊道系统,并利用WRF模式进行数值敏感性试验,定量研究不同廊道建设对周边地... 详细信息

武汉市东南部的夏季平均风速以“软轻风”为主,中心城区风速缓慢减小,热岛集中,郊区风速保持稳定波动,大部分区域基本无热岛。尝试构建武汉市东南部的宏观通风廊道系统,并利用WRF模式进行数值敏感性试验,定量研究不同廊道建设对周边地区气象场的影响。模拟时间选为2018年7月18日,盛行东南风,模拟试验设置平行于主导风和垂直于主导风的两条通风廊道。结果表明:武汉市东南部的通风廊道有降低气温、提高湿度和增加风速的作用。与无廊道相比,与主导风平行的廊道可致使近地面气温下降1.4℃,相对湿度提高8%,风速增加1.4 m·s-1,垂直高度100 m以内降温增湿效应明显,120 m高度风速增加1 m·s-1;与主导风垂直的廊道对气温、湿度和风速的作用强度弱于平行廊道,且复合廊道的作用强度与单一廊道基本相同。通风廊道对气温和湿度的影响随风向向下游延伸,但对风速影响甚微。与主导风平行的廊道下风方1 km气温降低0.98℃,相对湿度提高5.93%,下风方2 km气温降低0.46℃,相对湿度提高3.12%。通过设计通风廊道,利用主导风偏东风将城郊绿地和水体同中心热岛区串连,引入冷源自然风,导出城市热空气,形成局地对流,可缓解城市热岛。

关键词：武汉市东南部城市热岛城市通风廊道 WRF模式

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近62年我国极端高温事件的时空变化特征

高原气象 2025年第1期44卷 201-213页

作者：卢珊胡泽勇沈姣姣王百朋王能辉赵乾甲陕西省气象服务中心陕西西安710014 中国科学院西北生态环境资源研究院寒旱区陆面过程与气候变化重点实验室甘肃兰州730000 陕西省突发事件预警信息发布中心陕西西安710015 陕西秦盾防雷技术有限公司陕西西安710014

利用1961-2022年全国664个地面观测站的逐日最高气温资料,系统分析了全国和各分区极端高温事件及其起讫日期的时空分布及演变特征。结果表明,我国有近9成极端高温事件集中在夏季,其中出现在7月的极端高温事件占全年总数的39.3%。全国极... 详细信息

利用1961-2022年全国664个地面观测站的逐日最高气温资料,系统分析了全国和各分区极端高温事件及其起讫日期的时空分布及演变特征。结果表明,我国有近9成极端高温事件集中在夏季,其中出现在7月的极端高温事件占全年总数的39.3%。全国极端高温事件在近62年迅速增加,极端高温日数和高温极值在9成以上的站点监测到增加趋势。极端高温事件在高海拔地区的增加更为明显,青藏地区的极端高温日数每10年增加2.9天,高温极值增幅为0.34℃·(10a)^(-1)。极端高温事件开始日期和结束日期在全国大部分站点分别呈现出明显的提前和推迟趋势,受起讫日期的反向变化影响,极端高温事件持续期的增加趋势更为突出。西南地区是各分区中极端高温事件持续期增加最快的地区,其增加速度达10.8 d·(10a)^(-1)。长时间维持的连续性极端高温过程对人民生产生活造成严重威胁,进入21世纪以来,连续性极端高温过程在我国呈现出高发态势。华南和西南地区的连续性极端高温过程的增加较为明显,其中华南地区的连续性极端高温过程频次和累积日数每10年分别增加0.5次和2.5天,均为各分区中最高。

关键词：极端高温事件连续性极端高温过程起讫日期时空演变

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弃光限电条件下不同纬度地区短期光伏发电功率预测对比分析

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太阳能学报 2018年第6期39卷 1610-1618页

作者：崔杨陈正洪孙朋杰湖北省气象服务中心武汉430205 湖北省气象能源技术开发中心武汉430205

为提高弃光限电条件下光伏电站发电功率的预测准确率,选取甘肃及湖北地区位于不同气候条件下的4个光伏电站进行对比分析。利用中尺度数值预报模式模拟光伏电站辐射资料,引进误差逐步逼近法对模式输出辐射进行订正预处理,分别采用原理法... 详细信息

为提高弃光限电条件下光伏电站发电功率的预测准确率,选取甘肃及湖北地区位于不同气候条件下的4个光伏电站进行对比分析。利用中尺度数值预报模式模拟光伏电站辐射资料,引进误差逐步逼近法对模式输出辐射进行订正预处理,分别采用原理法、动力统计法和集合预报法探讨不同条件下光伏电站未来3天的短期发电功率预报效果。结果表明：1）误差逐步逼近法能有效降低数值预报辐射误差,相对均方根误差可降低约20%;2）当弃光率高于35%时,原理法的准确率下降至80%以下;3）具有统计功能的动力统计法和集合预测法可有效提高弃光限电地区的短期功率预测准确率,较原理法准确率最高可提升约12%;4）针对不同条件下的光伏电站,从预报效果和普适性的角度来看,集合预测法在所有方法中稳定性最佳,在弃光限电地区准确率最高可达92.02%,非弃光限电地区可达95.26%。

关键词：误差逐步逼近法光伏发电集合预测法短期预测预报辐射订正

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湖北省丘陵山区风能资源特征分析

长江流域资源与环境 2014年第7期23卷 937-943页

作者：许杨杨宏青陈正洪成驰湖北省气象服务中心湖北武汉430074

利用分布在湖北省丘陵山区的12个70 m（80 m）高测风塔一整年的资料,对我省丘陵山区风能资源的若干特征进行了较为详尽的对比分析,找出其中普遍的规律.结果表明：（1）我省山区风速季节变化为春季大,夏季和秋季较小;风速日变化为夜间大... 详细信息

利用分布在湖北省丘陵山区的12个70 m（80 m）高测风塔一整年的资料,对我省丘陵山区风能资源的若干特征进行了较为详尽的对比分析,找出其中普遍的规律.结果表明：（1）我省山区风速季节变化为春季大,夏季和秋季较小;风速日变化为夜间大白天小,且变化幅度相对较大的测风塔主要分布在低山和中山区域;（2）有效风速频率在79％～92％,破坏性风速出现少;（3）风向频率较为集中,主要分布在偏南和偏北两个相反的方位;（4）风速随高度变化较复杂,10～30m高度风速增加幅度较大,部分地区30～80 m高度存在等风层或风速随高度减小的情况;（5）有效风速段、大风及主导风向下的湍流强度均为中等.研究成果对湖北省,甚至是南方山区风能资源的合理开发利用将有所裨益.

关键词：丘陵山区风能资源特征

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安徽省南部两次冻雨天气过程对比分析

气象 2020年第2期46卷 169-178页

作者：王传辉姚叶青苗开超姚镇海刘承晓周建平安徽省公共气象服务中心

基于逐时气象观测资料和一日4次ERA-Interim再分析资料对2018年1月4—7日(第一次过程)和24—27日(第二次过程)安徽省南部(简称皖南)两次冻雨过程中冻雨分布、时间演变及环流特征进行分析,结果表明:通过自动气象观测仪器的风速突然降为0 ... 详细信息

基于逐时气象观测资料和一日4次ERA-Interim再分析资料对2018年1月4—7日(第一次过程)和24—27日(第二次过程)安徽省南部(简称皖南)两次冻雨过程中冻雨分布、时间演变及环流特征进行分析,结果表明:通过自动气象观测仪器的风速突然降为0 m·s-1、风向固定不动,可大致推测出冻雨出现时间,比人工观测到冻雨出现时间早。两次冻雨天气均是在准静止锋天气下出现的,但导致冻雨形成的机制不同。第一次过程为典型的“冰相融化”机制,第二次过程为典型的“过冷暖雨”机制。东亚大陆近地面冷高压使两次冻雨天气中皖南处在东北气流之下,其带来的冷温度平流形成近地面到地面的冷垫,而750 hPa高度附近南支槽槽前暖湿气流带来暖温度平流是融化层或逆温层维持和发展的主要原因。当高空温度层结满足冻雨出现条件时,地面0℃线的位置会直接影响冻雨出现的范围。

关键词：冻雨天气过程环流特征

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气象因子对夏季最大电力负荷的敏感性分析

气象 2020年第9期46卷 1245-1253页

作者：任永建熊守权洪国平程定芳湖北省气象服务中心武汉430205 武汉区域气候中心武汉430074 湖北省黄冈市气象服务中心黄冈438000

利用2016-2018年武汉夏季(6-9月)逐15 min电力负荷以及同期逐日气象数据,分析最大电力负荷变化特征及与气象因子的相关关系。利用逐步回归和双隐含层BP神经网络算法,建立了武汉夏季最大电力负荷的预测模型。结果表明:平均温度、平均最... 详细信息

利用2016-2018年武汉夏季(6-9月)逐15 min电力负荷以及同期逐日气象数据,分析最大电力负荷变化特征及与气象因子的相关关系。利用逐步回归和双隐含层BP神经网络算法,建立了武汉夏季最大电力负荷的预测模型。结果表明:平均温度、平均最高温度、平均最低温度与气象电力负荷存在显著的正相关,其次是日照时数。前1 d最大电力负荷与当日最大电力负荷的相关性最好,当日电力负荷对前1 d温度的平均和舒适度指数的变化最为敏感。以历史电力负荷和气象数据为联合预报因子,逐步回归和BP神经网络算法对武汉夏季最大电力负荷具有较好的模拟效果,尤其是对持续高温造成高位运行的最大负荷模拟。当敏感性在10%以内时,逐步回归算法中气象因子正的贡献要小于负的贡献,BP神经网络算法中气象因子正的贡献要高于负的贡献;当敏感性高于10%时,两种算法中气象因子均为正的贡献。

关键词：气象因子最大电力负荷敏感性逐步回归 BP神经网络

基于强对流天气判别的风功率爬坡预报方法研究

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中国电机工程学报 2016年第10期36卷 2690-2698页

作者：熊一査晓明秦亮陈正洪欧阳庭辉夏添武汉大学电气工程学院湖北省武汉市430072 湖北省公共气象服务中心湖北省武汉市430074

该文讨论一种基于强对流天气判别的风功率爬坡预报模型。首先选出指定区域中可以表征历史强对流天气的动力学和热力学特征的预报因子,再采用费希尔判别法将历史大风型强对流天气进行归纳分析,以得到预报因子的加权系数,进而确定判别强... 详细信息

该文讨论一种基于强对流天气判别的风功率爬坡预报模型。首先选出指定区域中可以表征历史强对流天气的动力学和热力学特征的预报因子,再采用费希尔判别法将历史大风型强对流天气进行归纳分析,以得到预报因子的加权系数,进而确定判别强对流天气的预报方程。根据数值天气预报的数据分析得出强对流天气的预报结果,引入模板参数法将强对流天气参数库进行爬坡气象类型识别,并修正了风速预报数据,从而得到更准确的预报结果。结合风电场实际运行状况、电力系统的调度方式,以及区域电网的热备用启动速度和承受能力确定风功率爬坡定义。由此引入启发式分割算法对强对流天气预报结果进行突变检测,可得到风功率爬坡场景的定性预报结果,最终形成基于强对流天气判别的风功率爬坡预测方法。

关键词：风功率预测强对流天气爬坡定义数值天气预报费希尔判别法参数模板法启发式分割算法