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我国近海风区雷暴活动分析(3)

北极星电力网技术频道    作者:庄严   2011/5/27 10:12:34   

  所属频道:  风力发电    关键词:  海上风电 能源结构 雷暴活动

  图6 离岸距离与雷击密度分布

  我国近海雷击密度平均值为3.39fl/ •km-2•a-1,是全球海洋平均雷击密度0.68fl/ •km-2•a-1的5 倍,以目前已经建立风场的黄海、东海为例,黄海和东海的立即密度分别为2.52fl/ •km-2•a-1和2.28fl/•km-2•a-1,比较与渤海4.21fl/ •km-2•a-1 和南海4.22fl/ •km-2•a-1 而言是雷暴活动较弱的地区。通过对黄海的雷击密度分布图与浙江省04-07 年四年平均雷击密度分布图(图7)对比不难发现,浙江东部沿海有一条斜向的宽60-90km 的高雷击带,从温州至宁波一直延伸至杭州湾达上海东部海域,该地区平均雷击密度大于7.5fl/ •km-2•a-1,从地方具体的气象资料中也不难看出,近海雷暴活动近年不仅呈现增加的趋势,而且雷击密度也在不断增加。

  图7 浙江省4 年平均雷击密度分布图(2004-2007 年)

  3.2 近海雷暴活动的时域特点

  我国近海海域的闪电活动在7月达到最大,低值分布在11,12,1,2月。对近海的闪电年变化特征来说,由于渤海、黄海、东海、南海都是近海,从近海海域闪电分布图也可以看出海岸线附近的海域中闪电密度较大,因此其年变化特征与其同纬度附近的陆地很相似,渤海和东海是与较高纬度陆地相似的单峰形式变化,闪电活动在6月和8月达到最大;而南海和黄海则是与副热带陆地相似的双峰变化形式,主峰分别出现在5 月和7月。在闪电密度日变化上,近海海域的闪电活动日变化相对比较平缓,峰值(17:00,北京时,下同)和谷值(09:00)比只有2.24,闪电活动在下午和凌晨相对较多。渤海的闪电峰值在17:00,谷值出现在03:00,表现出类似陆地的闪电活动日分布特征;南海的闪电主要与热带气旋有关,峰值出现在15:00,谷值出现在09:00;而黄海和东海闪电峰值出现在01:00和03:00,谷值出现在12:00 和11:00,对这两个海域而言,海洋上大气层白天相对比较稳定,在正午出现闪电密度最小值,到了夜间,大气中水汽和云层辐射冷却,但海水热容量大,其温度降低很小,因此夜间大气层上冷下暖,对流比较易于发展,从而在凌晨形成闪电活动峰值。

  3.3 影响近海的雷暴类型

  由于近海主要以锋面雷暴为主,锋面雷暴是在两个大的气团移动时,在界面上,也就是在冷气团和暖气团相遇的锋面上发展起来的。这时冷空气总在暖空气下面,排挤暖而湿的空气,并把它抬升起来,于是那个地方的天气就急剧地变化产生的雷暴活动和降水,南方地区主要受到暖锋雷暴的影响,而北方地区则主要受到冷锋雷暴的影响。锋面雷暴的电流强度相对于一般单体雷暴不同,类似于干雷暴的特点,即单次电流强度大,单位时间雷暴频度低。

  4 结束语

  本文仅通过近海雷击密度的特点介绍了沿海地区的雷暴活动情况,由于资料有限,无法对现有风场的雷击密度数据进行整理;对于我国海上机组的防雷与欧洲有着本质的不同,不仅由于地理位置的差异较大,而且中国沿海雷暴活动平均水平远高于欧洲最高水平,所以不推荐采用欧洲海上机组的雷击数据作为参考,笔者水平有限,欢迎批评指正。

  参考资料:

  1. 葛珊珊 张韧 全球气候变化背景下灾害性天气变化及对海上风电的影响 《中国工程科学》2010年11月 第12卷11期

  2. 王艳等 卫星观测的我国近海海域闪电分布特征 《应用气象学报》 2010年4月 第21卷第2期

  3. 童杭伟等 浙江省雷电活动的特点及其与地形和气候的关系 《电网技术》2008年第32卷第11期

  4. 袁铁 郄秀书 中国东部及邻近海域暖季降水系统的闪电、雷达反射率和微波特征 《气象学报》2010年

  5. 2011年中国风电装机统计 中国风能协会

来源:北极星电力网
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