福州市地面逐时最大风时空分布特征分析

利用2010—2021年福州市地面最大风资料,结合统计和图示法,分析逐时最大风速及对应风向时空分布特征。结果表明:福州市地面逐时最大风速年均值呈减小趋势,静风次数明显增多。月均值呈双峰型,5月最小,10月最大;日变化为单峰型。分风向均值最大为NNE,最小为W。年概率最大风向是NE,最小是W。6—7月主导风向为S,其余月份主导风向为NE。空间分布地域性和季节性明显,高海拔区和沿海南部是风速均值大值分布区,有明显年份突增,且多在中午到傍晚出现。西南地区和罗源湾附近静风占比较高,闽江流域是SW-NW高发区。1月和10—12月风向较一致,2—6月和9月风向较散乱。

祁连山东北缘最大风速气候特征

依托祁连山东北缘5个基本站和35个区域站观测资料,通过回归重建1971-2013年最大风速数据库,运用mann-kendall检验、EOF经验正交函数、耿贝尔分布分析了研究区域最大风速特征。结果表明：最大风速在明显减小,民勤尤为明显（0.1879 m·s-1·a-1）,在最大风速分布上形成3个极值中心：一是以红沙岗为代表的北部荒漠地区（22.75 m·s-1）,二是以红山窑为代表的西部荒滩地区（21.76 m·s-1）,三是以乌鞘岭为代表的祁连山地（21.54 m·s-1）。以红沙岗、红山窑、丰乐、乌鞘岭为代表站,分析发现前三者最大风速递减率分别为-0.173、-0.104、-0.103,特征显著,但乌鞘岭基本围绕在平均值附近波动。年最大风速多出现在2~6月,尤其以4~5月份为高发期,占到全年的34.8%~56.8%,EOF第一特征向量进一步揭示了北部沙漠地区和祁连山地的典型风险特征。以南湖—红崖山—昌宁为界的北部沙漠地带在未来10 a、20 a、30 a、50 a间最大风速分别为29.18、30.20、30.82、31.63 m·s-1,为典型的风灾危险区域。本文用区域站资料为最大风速危险区划提出了一些分析结论,可作为项目设计、民生安全、经济发展的参考依据,一定程度上填补了研究空白。

古尔班通古特沙漠瞬间最大风速的时空分布特征

利用古尔班通古特沙漠地区以及周围20个气象站45年（1961年～2005年）历史资料，结合古尔班通古特沙漠3个野外风沙监测站近5年（2001年～2005年）的5层梯度风（0．5m、2．0m、4．0m、6．0m、10．0m）野外监测资料，对古尔班通古特沙漠瞬间最大风速时空分布与活化沙丘治理对策进行分析。在此基础上，选取活化沙丘顶部为床面，分析了古尔班通古特沙漠活化沙丘顶部边界层内10分钟平均最大风速与瞬问最大风速空间相关性，发现风沙边界层内任意两层的瞬间最大风速相关显著，相关系数在0．9654—0．9922之间，且随高度增加相关系数呈现增加，而影响这一变化特征的主要因素是下垫面状况。本文通过大量分析，建立了活化沙丘顶部风沙边界层内1分钟平均风速的预测模式，其公式为u=（Z／Z1）^0.1026，为今后古尔班通古特沙漠活化沙丘的治理提供科学依据。

基于Archimedean Copula函数的风浪联合统计分析

选取渤海海域某导管架平台24年的年最大波高和相应风速,基于Gumbel分布对2个边缘分布的拟合优度检验,采用Archimedean Copula函数族中的4种函数构建两变量联合概率分布模型,并进行了拟合优度评价。利用优选出的Clayton Copula函数,计算风浪联合分布的联合重现值。以海洋平台响应作为约束条件,进行了二维Clayton Copula函数的风浪联合统计分析。研究结果表明:基于Copula函数构造的二维分布,考虑了风浪之间的相关性,在相同重现值设计参数下,可以降低导管架平台的结构响应,从而可以降低海洋平台的环境条件设计标准。

Monte-Carlo模拟方法在风工程中的应用

用 Monte- Carlo模拟方法建立了上海的台风年最大风速概率分布 ,由此推算的 30 a、50 a一遇风速 (韦伯尔分布 )和实测风速值接近。表明由 Monte- Carlo模拟方法得到的台风年最大风速概率分布较为合理 ,在东南沿海台风多发区域 ,该方法是产生年最大风速概率分布的有力工具。

近32a安徽省风速、风向分布特征

基于安徽省1981~2012年近32 a风速、风向资料,利用常规气象统计方法,分析了安徽省平均风速、最大风速以及极大风速的空间分布特征,重点分析了最大风速易出现的方位、季节以及各重现期下的风速分布。结果表明：平均风速与最大风速的空间分布相似,大别山区和皖南山区低海拔地区为风速低值区,黄山以及大别山区以北和以东的平原和丘陵地区为风速大值区。除大别山区北部和皖南山区南部的部分地区外,近32 a全省大部风速普遍呈现显著减少趋势。长江以北地区的最大风速出现偏西风的频率最高,大别山区和皖南山区最大风速出现频率最高的方位空间差异明显。此外,最大风速出现在春季的频率最高。

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。

基于三参数Weibull分布的安徽省年最大风速均一性检验

以安徽省56个国家级气象站1980-2018年年最大风速序列为研究对象,采用基于三参数Weibull分布的变点检验方法对年最大风速序列均一性进行检验,以郎溪站数据为例,给出了检验和分析的具体过程,最后将该方法检验结果与PMFT法、SNHT法检验结果进行了对比分析。结果表明:56个站点的年最大风速序列均通过Weibull分布检验,而通过正态分布检验的年最大风速序列只有45个,表明年最大风速序列更符合Weibull分布;Weibull法检测出的18个非均一点中有15个得到印证,检验准确率为83.3%,PMFT法检测出的4个非均一点均由迁站造成,检验准确率为100%,SNHT检测出的20个非均一点中有15个得到印证,检验准确率为75%。造成序列非均一的主要原因是台站迁移、仪器换型、仪器高度调整和探测环境变化等;综合比较发现,PMFT法对年最大风速序列非均一点的敏感程度不如Weibull和SNHT,而SNHT法对待检序列要求较高,且检验准确率不及Weibull法,表明Weibull方法在年最大风速序列的均一性检验中更具有优势。

风速统计特性研究探讨

结合上海地区两个气象站的实测数据，在对上海地区的风特性进行分析研究的基础上，提出了风速统计特性研究的一种改进方法。

江苏省年最大风速的时空分布及突变分析

根据江苏省34a年最大风速资料,用EOF、REOF方法研究了江苏省年最大风速的空间分布形式和长期变化趋势。结果表明:(1)34a年最大风速基本在11m/s以上,其中最大值区位于盐城的南部和南通的北部,在15m/s以上。近34a来具有明显的波动,整体上呈减小的趋势。(2)EOF分解的第一特征向量场空间分布绝大部分为正值,说明其变化具有极好的一致性,第一时间系数的变化相当于年变化。但是各特征向量场之间的特点相差明显。(3)REOF分析方法表明其可以被分为5个区,分别为西北区、西南区、东南区、中部地区、东北区,各个区域的年最大风速均呈现减小的趋势,但是减小的程度各不相同。突变特征各个区域表现也不同。

基于广义统一概率图的东南沿海风速概率分布研究

传统的概率分布选择方法是基于观测数据在假设分布概率纸上进行绘制,由于受到概率纸的限制无法进行直接比对分析.本文提出了一种新的广义统一概率图(GUPP)方法,通过Rosenblatt变换,将假设分布转换到统一概率纸上进行直观比对,并提出基于GUPP的拟合优度快速检验方法及参数,该方法可用于大数据量和大范围假设概率分布的快速拟合和检验.采用本文方法对厦门地区1953-2015年采集的实时风速数据进行统计分析及拟合,结果显示Pearson-Ⅲ分布可以更好地模拟厦门地区年10 min平均最大风速的分布规律,以此更准确地确定厦门地区基于不同回归期的设计最大风速.

高铁沿线某区段最大风速时空分布特征分析

为分析高铁沿线某区段最大风速时空分布特征,以距离研究区段最近的两个气象站2006—2015年的日最大风数据为基础,利用计算流体力学(CFD)模式Meteodyn WT计算出研究区段每公里间隔的23个模拟站点处10年的日最大风数据。通过统计分析和经验正交分解(EOF),对获得的23个模拟站点的最大风速进行时空分布特征分析。研究结果表明:该区段最大风速场的空间分布有2种典型模态:全局一致性和东西反向性;2种模态又划分为4种分布类型:全年风速偏大,全年风速偏小,东大西小以及西大东小。其中,全年风速偏大的季节有17个,全年风速偏小的季节有16个,东大西小的季节有4个,西大东小的季节有3个。分布类型表明:春夏季是高铁沿线大风容易出现的季节,且高铁沿线东部区段的风速比西部区段大。

新疆主要城县1993—2013年极大风速时空变化特征分析

大风在地表裸露的沙尘源地及其附近形成沙尘暴灾害,使土壤风蚀、沙化,增加沙尘频次和恶化空气质量,破坏生态环境,危害农业生产。因此,深入研究生态环境相对脆弱的新疆地区的极大风速风向特征,对于防灾减灾,治理活化沙丘及实现本区的可持续发展具有十分重要的意义。以新疆地区71个站点的最新资料为基础,探究新疆地区1993—2013年极大风速的时间演变现象和空间分布特征,给出新疆地区年、月极大风速出现日数的分布及风速方向特征。研究得出:1993—2013年间乌恰县风速大于17 m/s的日数最多,和田市最少;总共16天。极大风速日数最高值出现在1999年,全疆总大风日为257天;最低值在2013年,全疆总大风日为69天。春夏季大风日数大于秋冬季。新疆主要城县极大风速方向有明显差异,天山以东主要为东南、东北方向;天山以北主要为西北、东北方向;天山以南主要为东北、西北方向;天山以西主要为东南、西北方向。