长江干线航道东段小时尺度降雨气候态时空特征研究

降水对长江航道上的船舶航行安全及航运的运营成本都有着至关重要的影响。由于复杂的地形地貌,已有研究不能满足长江内河航运在空间上精细化的需求。本研究采用CMORPH和GSMaP两套遥感降水数据在小时尺度上对长江下游航道东段小时尺度降雨气候态特征进行研究分析。研究结果表明:在月尺度上,九月是月降水增加最剧烈的月份,在冷季(12月至次年1月),GSMaP和CMORPH_ADJ呈现微弱的减弱趋势;在多年日平均小时数据中,除梅雨显著特征外,8月上旬和下旬、9月中旬和9月底、10月上旬和下旬、11月上旬和下旬均出现全航段降水现象;对于降水强度的小时统计,在月尺度不同强度降水时间统计上,GSMaP数据小雨时间降水小时数增加的区域主要集中在江阴至扬中航段。CMORPH_ADJ中,小时数增长趋势发生主要在九月,增幅在0.6 h/yr,其余时段处于减少趋势。GSMaP能够反映在此时间内增加的趋势,CMORPH_ADJ反映出微弱的减少趋势。GSMaP还反映9月中雨小时数呈增加趋势(1 h/yr)。中雨以上的小时数,主要在五月中旬至八月底,这些年有微弱的增加趋势导致夏季航运成本增加显著。综上,本文细致的研究了长江下游航道降水小时气候特征,有助于提高长江黄金水道航运安全性和降低运输成本。

长江干流航道超高分辨率近地表风场数值模拟——以武穴航段为例

为保证长江水上交通安全,需要深入研究长江航道复杂地形的风场特征。本研究利用中尺度WRF模式结合微尺度CALMET诊断模型对长江干流航道上武穴航段进行30 m超高水平分辨率近地表风场模拟。结果表明:1) 不论是月平均小时风速,还是月最大小时风速,均存在两个大风速分布区,河流上游北岸山地区和河流中下游南岸区。2) 模拟区的风场存在显著的季节变化趋势。7月风速是最弱的月份,4月风速是最大的月份。3) 地形对风速存在一定的影响。富池镇南部的大岭山和长江北岸的土山的风速强度为模拟区平均风速和小时最大风速的高值区,富池镇附近的水域相对高于其他水域风速。复杂的地形会对水体上风场产生局地的影响,因此需要加强类似地形水域的风场监测,确保通航环境安全。

1961~2017年中国地区风速时空变化规律研究

对我国多年风速变化规律的研究有助于我们对风能更好的利用。利用CN05.1格点化数据集,采用线性分析趋势、层次聚类、高斯混合模型、k-means、谱聚类等方法对我国1961~2015年的风速时空变化规律进行了研究。研究表明:我国1961~2017年风速的趋势变化在空间分布上呈现出差异,但变化趋势大致相同,多年平均风速少部地区略有增加,整体呈现显著减小的趋势;我国北部地区风速普遍高于我国南方一带;我国西北部及东部地区的风速整体偏大,中部地区风速最小。