我國(guó)近海風(fēng)區(qū)雷暴活動(dòng)分析(1)

　　我國(guó)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(guó)大力發(fā)展可再生能源的大環(huán)境下，近年來(lái)開(kāi)始進(jìn)入高速發(fā)展期的。按照中國(guó)風(fēng)能協(xié)會(huì)最新公布的數(shù)據(jù)表明，我國(guó)在2010 年新增風(fēng)電裝機(jī)容量18927.99 兆瓦，累計(jì)風(fēng)電裝機(jī)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(guó)海岸線較長(zhǎng)，南北海域氣候特點(diǎn)差異性較大，雷暴活動(dòng)頻繁，所以海上風(fēng)電機(jī)組的防雷設(shè)計(jì)應(yīng)滿足海上雷暴的活動(dòng)特點(diǎn)，本文僅對(duì)我國(guó)近海的雷暴活動(dòng)特點(diǎn)進(jìn)行初步分析，主要介紹海上、近海的雷暴活動(dòng)時(shí)段和雷暴類別，以及雷暴活動(dòng)與海岸線的關(guān)系等。

　　1. 我國(guó)海上風(fēng)場(chǎng)的劃分

　　一般情況海上風(fēng)場(chǎng)分為近海風(fēng)場(chǎng)和海上風(fēng)場(chǎng)，細(xì)化分為：潮間帶和朝下帶灘涂風(fēng)場(chǎng)：主要的參考標(biāo)準(zhǔn)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(chǎng)為理論最低潮位5m-50m 水深的海域，包括無(wú)人島及海礁;海上風(fēng)場(chǎng)主要指理論最低潮位一下50m 水深的海域，包括無(wú)人島和海礁，如圖1 。

　　圖 1 近海、海上風(fēng)場(chǎng)的劃分

　　2. 海上風(fēng)場(chǎng)主要的氣象災(zāi)害

　　近海和還海上風(fēng)場(chǎng)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(lái)講主要集中在以下幾個(gè)方面：

　　積冰：主要體現(xiàn)在北方部分沿海風(fēng)場(chǎng)和內(nèi)陸高遠(yuǎn)風(fēng)場(chǎng)，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(dòng)性能;

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

　　熱帶氣旋：臺(tái)風(fēng)對(duì)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(qiáng)，僅2010 年在太平洋生成的熱帶氣旋和低氣壓總數(shù)就多達(dá)28 個(gè)。2007 年以前我國(guó)至少發(fā)生過(guò)兩起機(jī)組因臺(tái)風(fēng)倒塌的事故。

　　3. 近海雷暴的活動(dòng)特點(diǎn)

　　近海雷暴與內(nèi)陸的雷暴特點(diǎn)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(jí)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(qiáng)對(duì)流產(chǎn)生的。相對(duì)于全國(guó)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(dòng)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(dòng)頻率高于上午雷暴活動(dòng)頻率。

　　3.1 我國(guó)近海雷擊密度分布

　　通過(guò)氣象資料可以得到我國(guó)渤海、黃海、東海、和南海四個(gè)海區(qū)和近海的雷擊密度分布圖(見(jiàn)圖2-5)從中不難發(fā)現(xiàn)，我國(guó)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(yuǎn)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(diǎn)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(gè)別海中島嶼的雷擊密度最高可達(dá)15fl/ •km-2•a-1.這一點(diǎn)通過(guò)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(dòng)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(shí)間:2011-8-21 訪問(wèn)次數(shù):2244