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海上近地层特征是沿海风能开发和风机抗风设计等必须考虑的重要因素。由于缺少海上近地层观测平台进行海上近地层风特征的连续观测,对海上近地层风特征的研究不多。本文利用广东气象局最新建设的博贺海上气象观测站100m气象铁塔取得的2007年4月-11月的风温压梯度观测资料,分析研究博贺海域近地层基本特征,重点研究了博贺海域近地层风速的频率分布及风速的持续性,并选择典型个例研究了飑线、强冷空气过程的博贺海域大风特性。结果表明:
1、博贺海域近地层温度、气压日变化规律与陆地基本相同,但风速同变化与陆地明显不同,风速最大值出现在夜间19时左右,最小风速出现在03时和10时左右。不同月份的风速日变化有差异。
2、博贺海域风速呈单峰型、偏态分布,符合k和c分别为2.19和6.73m/s的二参数Weibull分布,大于4m/s的风速频率在70%左右,4-5m/s风速出现频率最大;风速持续性较好,4-15 m/s的风速最大持续时间可达7天,博贺海域风速这种分布和持续性对一般的风机工作比较有利。
3、个例研究表明,博贺海域飑线过程会造成很强的阵风,阵风系数为1.28,最大阵风风速能达到30m/s,飑线过境时大风湍流度能超过0.2。最大风力不超过10级的冷空气过程对风机工作是很有利的,是效益型的冷空气。2007年4月-11月影响博贺海域近地层最强冷空气过程最大阵风不超过10级,阵风系数为1.19,不会对风机的风叶造成破坏,是效益型的冷空气。