我國近海風(fēng)區(qū)雷暴活動分析(1)

　　我國的海上風(fēng)電發(fā)展是在全球能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和氣候變化框架協(xié)議的框架上和世界各國大力發(fā)展可再生能源的大環(huán)境下，近年來開始進入高速發(fā)展期的。按照中國風(fēng)能協(xié)會最新公布的數(shù)據(jù)表明，我國在2010 年新增風(fēng)電裝機容量18927.99 兆瓦，累計風(fēng)電裝機容量44733.29 兆瓦，雙居全球第一位。相比較海上風(fēng)電的發(fā)展才剛剛起步，由于我國海岸線較長，南北海域氣候特點差異性較大，雷暴活動頻繁，所以海上風(fēng)電機組的防雷設(shè)計應(yīng)滿足海上雷暴的活動特點，本文僅對我國近海的雷暴活動特點進行初步分析，主要介紹海上、近海的雷暴活動時段和雷暴類別，以及雷暴活動與海岸線的關(guān)系等。

　　1. 我國海上風(fēng)場的劃分

　　一般情況海上風(fēng)場分為近海風(fēng)場和海上風(fēng)場，細化分為：潮間帶和朝下帶灘涂風(fēng)場：主要的參考標準為多年平均大潮高潮線以內(nèi)至理論最低潮位一下5m 的海域;近海風(fēng)場為理論最低潮位5m-50m 水深的海域，包括無人島及海礁;海上風(fēng)場主要指理論最低潮位一下50m 水深的海域，包括無人島和海礁，如圖1 。

　　圖 1 近海、海上風(fēng)場的劃分

　　2. 海上風(fēng)場主要的氣象災(zāi)害

　　近海和還海上風(fēng)場隨著緯度的不同所受到的氣象災(zāi)害影響也不一樣，但總體來講主要集中在以下幾個方面：

　　積冰：主要體現(xiàn)在北方部分沿海風(fēng)場和內(nèi)陸高遠風(fēng)場，由于葉片與周圍空氣的溫度變化引起葉片迎風(fēng)面形成結(jié)冰，主要影響葉片的氣動性能;

　　雷暴：雷暴對于機組的影響范圍分布在我國絕大部分地區(qū)，由于我國的雷暴分布呈：南多北少，東多西少的總體特點，所以在分區(qū)范圍內(nèi)對于機組的影響比較明顯;主要體現(xiàn)在對機組的電控、葉片等方面;

　　熱帶氣旋：臺風(fēng)對于沿海地區(qū)的風(fēng)力發(fā)電組的影響不言而喻，近年隨著全球厄爾尼諾系統(tǒng)的增強，僅2010 年在太平洋生成的熱帶氣旋和低氣壓總數(shù)就多達28 個。2007 年以前我國至少發(fā)生過兩起機組因臺風(fēng)倒塌的事故。

　　3. 近海雷暴的活動特點

　　近海雷暴與內(nèi)陸的雷暴特點有所不同，一般情況內(nèi)陸多以單胞體雷暴為主，少數(shù)高原地區(qū)和沿海地區(qū)主要以鋒面雷暴為主局部地區(qū)產(chǎn)生多胞體雷暴或超級單體雷暴，原因是由海洋暖濕氣流遇到陸地的冷空氣形成的強對流產(chǎn)生的。相對于全國的雷暴分布情況而言，總體呈海上雷暴少于陸地雷暴。從雷暴活動的頻次上而言，微觀上近海地區(qū)雷暴頻次高于陸地雷暴頻次，午后雷暴活動頻率高于上午雷暴活動頻率。

　　3.1 我國近海雷擊密度分布

　　通過氣象資料可以得到我國渤海、黃海、東海、和南海四個海區(qū)和近海的雷擊密度分布圖(見圖2-5)從中不難發(fā)現(xiàn)，我國近海海區(qū)的雷擊密度分布在0.1-7fl/ •km-2•a-1 之間，離岸關(guān)系為正比例關(guān)系，離岸距離越遠雷擊密度有所減小;離岸距離越近，雷擊密度越高;這與近海氣流的分布特點一致，海風(fēng)自愿最豐富的地區(qū)也是近海50km左右的區(qū)域。 雷擊密度高值區(qū)主要分布在4-7fl/ •km-2•a-1 之間，體現(xiàn)在海洋與陸地的交界處，半島或個別海中島嶼的雷擊密度最高可達15fl/ •km-2•a-1.這一點通過圖6 可以看出，雷擊密度與離岸距離之間的關(guān)系，雷暴活動在距離海岸線500-900 公里內(nèi)出現(xiàn)了階躍的高密度區(qū)，是一般地區(qū)去的1-2 倍。

　　圖 2 渤海雷擊密度分布

發(fā)布時間:2011-8-21 訪問次數(shù):2240