Page 222 - 《高原气象》2023年第1期
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高     原      气     象                                 42 卷
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             的再现能力。造成这种结果的原因其一在于再分                              异， 可能是由实际地形与模式地形的偏差所导致，
             析资料本身无法重现平均风速的年际变化和长期                              致使 ERA5再分析资料所用的同化方法不能有效对
             趋势， 其二是对风能进行详细评估时应考虑有效风                            陆地表面风速进行同化（Torralba et al， 2017； Zeng
             能时数和风速变化的累计量（朱飙等， 2009； Tian                       et al， 2019）。与此同时， 再分析资料对于下垫面粗
             et al， 2019）； 此外， 本文中所用一元线性回归的订                    糙度对风速资料的影响考虑较少， 而甘肃省风速变
             正方法有待改进， 此问题将在后续的研究中进行深                            化很大程度上受地面粗糙度的影响， 这也是再分析
             入分析。                                               资料无法与观测资料保持一致的原因（Zhang et al，
                                                                2019； Zhang and Wang， 2020）。因此后续工作可以
              5  结论                                             检验 ERA5再分析资料对于高空风速变化的再现能

                                                                力， 并改进对 ERA5 再分析资料近地面风速的订正
                  本文利用 1981 -2020 年甘肃省 80 个气象站点
                                                                方法， 给出更为科学细致的订正技巧， 以期能够将
             地面风速资料分析了甘肃省 40 年风速变化趋势，
                                                                ERA5 再分析资料更好地应用于风速预测和风能资
             并进行了 ERA5再分析风速资料对其再现能力的评
                                                                源评估等方面。
             估， 得出以下结果：
                 （1）  甘肃省四季平均风速总体上呈自西向东                         参考文献：
             逐渐减小的分布规律， 河西地区风速较大， 河东地
                                                                Chen Y N， Li B F， Li Z， et al， 2016. Water resource formation and
             区风速相对较小。三个区域春季风速最大， 不同区
                                                                   conversion and water security in arid region of Northwest China
             域风速偏小季节有所差异， 河西西部夏、 秋两季风                             ［J］. Journal of Geographical Sciences， 26（7）： 939–952.
             速偏小， 河西东部及河东地区秋、 冬两季风速偏                            Li Y P， Chen Y N， Li Z， et al， 2018. Recent recovery of surface wind
             小。ERA5 再分析资料对风速季节变化再现能力较                              speed in northwest China［J］. International Journal of Climatolo‐
                                                                   gy， 38（12）： 4445–4458.
             好， 平均风速最大季节与台站观测风速一致均为春
                                                                Lin C G， Yang K， Qin J， et al， 2013. Observed coherent trends of sur‐
             季， 区别在于河西中部风速最小季节为夏季， 河西
                                                                   face and upper-air wind speed over China since 1960［J］. Journal
             东部及河东地区冬季风速偏小。与观测资料相比，                                of Climate， 26（9）： 2891-2903.
             ERA5 再分析资料所得的三个区域平均风速差异较                           Tian Q， Huang G， Hu K M， et al， 2019. Observed and global climate
             小， 且平均风速值偏低， 特别是在风速较大地区偏                              model based changes in wind power potential over the Northern
             低更明显。                                                 Hemisphere during 1979-2016［J］. Energy， 167： 1224-1235.
                                                                Torralba V， Doblas-Reyes F J， Gonzalez-Reviriego N， 2017. Uncer‐
                 （2）  观测资料显示， 1980 -1992 年之前， 三个
                                                                   tainty in recent near-surface wind speed trends： a global reanaly‐
             区域四季风速均呈显著减少趋势， 其中春季风速减                               sis  intercomparison［J］. Environmental  Research  Letters，  12
             少趋势最强， 秋季风速减少趋势最弱。1992 -2000                         （11）： 114019
             年三个区域四季平均风速呈现上升趋势， 其中冬、                            Zeng Z Z， Ziegler A D， Searchinger T， et al， 2019. A reversal in glob‐
             夏两季风速上升趋势最强。在长期变化趋势方面，                                al terrestrial stilling and its implications for wind energy produc‐
                                                                   tion［J］. Nature Climate Change， 9（12）： 979-985.
             各站点春季风以显著下降趋势为主， 其余三个季节
                                                                Zhang  Z  T，  Wang  K  C，  2020. Stilling  and  recovery  of  the  surface
             以 上 升 趋 势 居 多 。 ERA5 再 分 析 资 料 能 够 再 现
                                                                   wind  speed  based  on  observation，  reanalysis，  and  geostrophic
             1980 -1992 年三个区域平均风速的减少趋势， 但其                         wind  theory  over  China  from  1960  to  2017［J］. Journal  of  Cli‐
             在风速上升时期（1992年之后）再现能力较差， 并且                            mate， 33（10）： 3989-4008.
             ERA5 风速资料也不具备再现甘肃省各季节风速长                           Zhang Z T， Wang K C， Chen D L， et al， 2019. Increase in surface
                                                                   friction dominates the observed surface wind speed decline during
             期趋势的能力。
                                                                   1973-2014 in the Northern Hemisphere Lands［J］. Journal of Cli‐
                 （3）  利用观测资料计算的河西西部风能密度
                                                                   mate， 32（21）： 7421-7435.
             在 1980 -1992 年显著减少， 随后缓慢增加， 在 2010                 敖雪， 翟晴飞， 崔研， 等， 2018. 三种风场再分析资料在辽宁省海岸
             年后略微有所降低。河西中东部及河东地区从                                  带的比较与评估［J］. 高原气象， 37（1）： 275-285. DOI： 10.
             1980 -2000年显著减少， 2000年以后减少趋势不明                        7522/j. issn. 1000-0534. 2017. 00029.
                                                                陈练， 2013. 气候变暖背景下中国风速（能）变化及其影响因子研究
             显。使用订正后的 ERA5风速资料估算在风能密度
                                                                  ［D］. 南京： 南京信息工程大学.
             多年平均值方面具有较好的再现能力， 但对风能密
                                                                陈艳春， 王娜， 顾伟宗， 等， 2017. 环渤海区域再分析资料地面风速
             度长期趋势、 年际变化和峰值的再现能力较差。                                场的适用性对比分析［J］. 海洋气象学报， 37（1）： 67-72.
                  ERA5 再分析风速资料与观测资料存在的差                         陈卓， 李霁恒， 郭军红， 等， 2019. 气候变化下的风能资源评估技术
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