1960年至2009年河西走廊东辐射变化规律及太阳能资源利用分析
1961-2009年我国地面太阳辐射变化特征及云对其影响的研究
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１ Ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ Ｍｅ ｔ ｅ ｏ ｒ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａ ｌ Ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｃ ｅ ｎ ｔ ｒ ｅ ， Ｂ ｅ ｏ ＇ ｉ ｎ ｇ １ ０ ０ ０ ８ １ ２Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆ Ａ ｔ ｍ ｏ ｓ ｐ ｈ ｅ ｒ ｉ ｃ Ｐ ｈ ｙ ｓ ｉ ｃ ｓ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅ Ａ ｃ ａ ｄ ｅ ｍ ｙｏ ｆＳ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ｓ ， Ｂ ｅ ｏ ＇ ｉ ｎ ｇ １ ０ ０ ０ ２ ９
历 了先 下 降 后 上 升 的变 化 过 程 ， 其 中 １ ９ ６ １ ～１ ９ ９ ０年 Ｓ Ｓ Ｒ 显著下降 （ “ 变 暗” ） ，下 降速 率 为 ～４ ． ３ ％／ １ ０ ａ （ ７ ． ８ ７ Ｗ ｍ （ １ ０ ａ ） ） ，各地 Ｓ Ｓ Ｒ变化趋势 比较 一致 ；１ ９ ９ ０年后 Ｓ Ｓ Ｒ开始上 升 （ “ 变 亮” ） ，上升速率为 ２ ． ８ ％／ １ ０ ａ
１ ０ ０ ６ ． ９ ８ ９ ５ ． ２ ０ １ ３ ． １ １ １ ２ ２ ．Ｙ ａ ｎ ｇ Ｓ ｕ ， Ｓ ｈ ｉ Ｇ ｕ ａ ｎ ｇ ｙ ｕ ， Ｗａ ｎ ｇ Ｂ ｉ ａ ｏ ， ｅ ｔ ａ １ ． ２ ０ １ ３ ． Ｔ ｒ ｅ ｎ ｄ ｓ ｉ ｎ Ｓ ｕ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ Ｓ ｏ ｌ ａ ｒ Ｒ ａ ｄ ｉ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ（ Ｓ Ｓ Ｒ ） ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｅ ｆｅ ｃ ｔ ｏ ｆ ｃ ｌ ｏ ｕ ｄ ｓ ｏ ｎ Ｓ Ｓ Ｒ ｄ ｕ ｒ ｉ ｎ ｇ
1960_2000年黄河流域太阳总辐射气候变化规律研究
1960～2000年黄河流域太阳总辐射气候变化规律研究Ξ杨羡敏1)2) 曾 燕3) 邱新法4) 姜爱军3)1)(南京大学大气科学系,南京210093) 2)(浙江丽水市气象局,丽水323000) 3)(江苏省气象局气象科技开发应用中心,南京210008) 4)(南京信息工程大学空间信息科学系,南京210044)摘 要运用数据集群技术,在黄河流域建立了用日照百分率拟合太阳总辐射的不同时空尺度估算式,对比分析了不同数据集群下总辐射的拟合精度。
利用逆距离加权插值法,将获得的黄河流域及其周边35个日射站1～12月总辐射拟合的经验系数进行空间内插,获得了黄河流域1～12月总辐射拟合经验系数的空间分布。
结合黄河流域及其周边164个常规气象站日照百分率观测资料,对黄河流域1960～2000年太阳总辐射进行了计算,分析了其气候变化的时空分布规律。
结果表明:黄河流域近年来太阳总辐射呈下降趋势,在季节上主要表现在夏季和冬季。
关键词:黄河流域 数据集群 太阳总辐射 逆距离加权插值法 空间分布引 言太阳辐射是地球上最基本、最重要的能源。
它在地表上分配的变化,会根本地改变温度、湿度、降水和大气环流特征。
因此,地表辐射研究在国内外一些重大的研究计划中一直备受重视[1～3]。
气候变化作为全球变化研究的一个重要组成部分,是当今国内外研究的热点问题之一。
以往的研究工作,大都集中在探讨温度、降水等气象要素的气候变化规律上,而对于太阳辐射的气候变化研究相对较少。
目前,全世界仅有太阳辐射观测站一千多个,其中,我国约有一百多个。
因此,仅仅依靠观测资料来描述太阳辐射的空间分布是相当困难的[4～5]。
本文利用黄河流域及其周边35个日射站资料建立了用日照百分率拟合太阳总辐射的估算式,之后结合获得的经验系数,采用黄河流域及其周边164个常规气象站日照百分率资料,对黄河流域1960～2000年逐月太阳总辐射进行了拟合计算,获得了黄河流域太阳总辐射的空间分布,并对其气候变化的时空分布规律进行了探讨。
我国太阳能资源分布概述
我国太阳能资源分布概述编辑：sunny 作者：马月北京木联能软件技术有限公司高级工程师发表于：2014-04-09 来源：索比太阳能光伏网摘要：根据过去一些太阳能辐射资源分布的相关研究，基于中国气象局及其下属单位、NREL和NASA 的研究成果，本文将对对我国太阳能资源分布情况进行描述。
Solarbe(索比)光伏太阳能网讯：摘要：根据过去一些太阳能辐射资源分布的相关研究，基于中国气象局及其下属单位、NREL和NASA的研究成果，本文将对对我国太阳能资源分布情况进行描述。
太阳能是一种清洁的、环保的可再生能源。
太阳能发电成为目前备受关注的焦点之一。
我国太阳能发电正处于蓬勃发展阶段，详细了解我国太阳能资源分布情况能够有效的指导宏观决策，对我国太阳能资源开发具有重要意义。
目前，一些机构已从事太阳辐射观测、数值模拟工作多年，并取得了重要成果。
例如，中国气象局及其下属单位建立了多个太阳辐射观测站、气象站，组成了太阳能资源观测网，获取真实的观测资料，并结合气候统计和数值模拟等方法绘制我国太阳能资源气候分布图。
美国可再生能源实验室（NREL）研发了太阳辐射气候模式（Climatological Solar Radiation (CSR) Model），结合云盖、水汽和示踪气体信息，并考虑气溶胶数量，计算得到分辨率为40km×40km的月平均太阳辐射数据，该数据免费对外开放。
美国航空航天局（NASA）通过对卫星观测数据的反演，免费为用户提供分辨率为1°×1°的太阳辐射数据。
根据过去一些太阳能辐射资源分布的相关研究，基于中国气象局及其下属单位、NREL和NASA的研究成果，下面对我国太阳能资源分布情况进行描述。
一、我国太阳能资源分布概述我国属太阳能资源丰富的国家之一，全国总面积2/3以上地区年日照时数大于2000小时，年辐射量在5000MJ／m2以上。
据统计资料分析，中国陆地面积每年接收的太阳辐射总量为3.3×103～8.4×103MJ/m2，相当于2.4×104亿吨标准煤的储量。
我国新疆地区太阳辐射时空变化分析
我国新疆地区太阳辐射时空变化分析作者：左晨侯玉龙来源：《安徽农业科学》2017年第23期摘要利用新疆乌鲁木齐市日射站1960—2005年的逐日太阳总辐射、日照时数、低云量和水汽压等资料，采用常规统计方法，分析乌鲁木齐市太阳总辐射的时间变化特征并分析其原因；在太阳总辐射气候学计算原理的基础上，采用线性回归方法建立各月的总辐射计算公式，根据回归误差分析和相关系数检验，确定适合乌鲁木齐市的月太阳总辐射气候学推算公式，进而计算全区各站点逐月太阳总辐射通量，分析新疆地区四季太阳总辐射空间分布特征。
结果表明，新疆地区太阳总辐射7月达到最大值，而太阳总辐射最小值一致出现在12月份；各季节的太阳总辐射以夏季最大，其次为春季、秋季、冬季。
新疆地区年太阳总辐射和各季节太阳总辐射均呈现逐年下降的趋势，这是由于日照时数减少，低云量增大引起的。
新疆地区四季太阳总辐射总体呈现北低南高的空间分布格局。
关键词日照时数；太阳辐射；时空变化；新疆地区中图分类号P422.1文献标识码A文章编号0517-6611（2017）23-0172-07Analysis on SpatialTemporal Variation of Solar Radiation in Xinjiang Region of ChinaZUO Chen1，HOU Yulong2（1.College of Meteorology and Oceanography， PLA University of Science and Technology，Nanjing，Jiangsu 211101；2.Aerodrome Synoptic Station of Bole City， Bole，Xinjiang 833400）AbstractBased on the daily solar radiation， daily sunshine hours， low cloud and water vapor pressure data of Urumqi Meteorological Station during 1960-2005， the temporal variation characteristics of total solar radiation in Urumqi were analyzed by the conventional statistical method. On the basis of the climatological calculation formula of solar radiation， using the linear regression method to establish the formula for calculating the total radiation in each month， which determined the suitable climatological formula for monthly solar radiation for Urumqi City by the regression error analysis and correlation coefficient test. Therefore， the ground solar radiation flux was calculated form month to month， and the spatial distribution characteristics of the solar radiation in the four seasons in Xinjiang were analyzed.The results showed that the total solar radiation in Xinjiang reached its maximum value in July， and the minimum value of total solar radiation was consistent with that in December. The total solar radiation in each season was the largest in summer， followed by spring， autumn and winter.The trend of annual and seasonal total solar radiation were decreased， which was due to the decrease of sunshine duration and the increase of low cloud amount. The spatial distribution pattern of the total solar radiation in the four seasons showed Northern lower than southern.Key wordsSunshine hours；Solar radiation；Spatialtemporal variation；Xinjiang region基金项目国家自然科学基金项目（41275012）。
人教版高中地理必修一第三章《地球上的水》综合题提升训练 (7)(含答案解析)
人教版高中地理必修一第三章《地球上的水》综合题提升训练 (7)一、综合题（本大题共29小题，共580.0分）1.如图为我国某地地质剖面图，读图完成下列各题。
（1）图中甲、乙、丙、丁四处，若该区有石油分布，想钻探石油应该选择在______地，该处的地质构造为______。
（2）图中①②③④环节构成的水循环类型是______，其中②和④环节分别是指______和______。
（3）图中戊处是______地形，其形成原因______。
（4）丙处是______（地貌名称），丁处是______（地貌名称）。
（5）乙处是否适合建大型水库？______，理由是______。
2.阅读材料，完成下列问题。
材料一黄河三角洲湿地，是世界上暖温带保存最广阔、最完善、最年轻的湿地生态系统，黄河每年12.1亿立方米的输沙量造就了这片年轻、宽阔的河口三角洲湿地，黄河在入海口的潮流作用很弱，河口潮流的落差通常只有0.8～1.0米，渤海其实是一个地壳不断下沉的盆地。
材料二黄河三角洲附近不同时期海岸线位置示意图（如图），黄河主要水文站不同时期输沙量比较表（如表）。
从上游至下游水文站唐乃亥站龙门站小浪底站花园口站利津站年份1989年以前多年平均输沙量0.149.7212.2011.609.86（亿吨）1989-2015年平均输沙量（亿0.040.52 3.80 3.71 2.56吨）2016年平均输沙量（亿吨）0.04 1.190.0010.060.11（1）描述图中所示时间海岸线变化特点，试从地质作用角度简析其原因。
（2）根据材料二归纳上世纪80年代以来黄河入海泥沙的变化特点并分析原因。
（3）推测黄河入海泥沙的变化对三角洲湿地产生的影响。
3.阅读图文材料，完成下列要求。
伏尔加河是俄罗斯“母亲河”，伏尔加流域大规模开发始于20世纪30年代，60年代达到高峰，80年代俄罗斯重视生态环境保护，如今伏尔加流域基本还原原生态。
伏尔加河源于东欧平原，注入里海；年径流量2456亿立方米，占流入里海径流量的85%，径流量季节变化大；伏尔加河平均含沙量较低，约是长江平均值的20%，但含沙量季节变化大；伏尔加河河口三角洲是在伏尔加河和里海的共同作用下形成的世界第十大三角洲。
河西走廊西部近40年高低温气候特征分析
河西走廊西部近40年高低温气候特征分析河西走廊西部是中国的干旱区域之一，气候特征明显。
本文分析了近40年来该地区的高低温气候特征，旨在探究其气候变化趋势。
1. 高温气候特征（1）日最高气温日最高气温的分布呈现出北高南低的特点。
其中，甘肃省张掖市、金昌市、酒泉市、嘉峪关市、敦煌市等地日最高气温在40℃以上的年数较多。
（2）高温日数随年份增加国家气候中心的统计数据显示，1971-2010年河西走廊西部高温日数呈现出增加的趋势，尤其是20世纪90年代以来，高温日数明显增多。
其中，2010年张掖市高温日数最多，达到208天。
（3）热浪对当地人民的生活产生了较大的影响。
例如，2010年张掖市出现持续性高温天气，导致当地居民出现中暑、水资源极度紧张等问题。
虽然河西走廊西部属于干旱气候区域，但是冬季低温天气也显得格外严寒。
近40年来，该地区低温气候特征呈现出以下几个方面：（1）日最低气温沿北高南低的趋势分布。
例如，甘肃省张掖市夏河县的日最低气温达到了-42.2℃、陇西县的日最低气温达到了-36.1℃。
（2）冬季气温恶劣对当地居民的生活和农业生产造成了一定的影响。
例如，1996年12月至1997年1月甘肃省嘉峪关市出现大范围低温冻害，导致当地5000多人受灾，农业受损近2000万元。
3. 气候变化趋势从历史数据来看，河西走廊西部的气候变化呈现出逐渐变暖的趋势。
其中，2010年是该地区史上温度最高的一年，平均温度为11℃，高温日数达到147天。
此外，未来还可能面临一些新的气候变化，如降水减少、风沙增多等问题。
综上所述，近40年来河西走廊西部的高低温气候特征明显，尤其是高温日数明显增多。
这一趋势可能会给当地的生产和生活带来许多不利的影响。
因此，我们应该加强气候研究，探索适应性的农业生产、交通、水资源管理等方案，以应对气候变化的挑战。
1960年以来长江流域太阳总辐射的时空变化
适 合我 国直接辐 射 的计 算 方 法 ， 近来 有 不 少学 者 对 太 阳 总辐 射 的
气 候变 化进 行过 研究 ， 得 出的结论 与文 献 ［ ］ 所 １ 一致 ．
本 文选 择长 江 流域 作 为研 究 区域 ， 用气 象 学 计 算 方 法 估 算 太 利 阳总辐 射 ， 并对 辐射数 据进 行 时空分 析 ， 究 近 ５ 探 ０ａ来太 阳总辐 射在
长江 流域 的分布 特 征 及 其 变 化 趋 势 ， 分 析 了 云量 和 水 汽 含 量对 太 并 阳总辐 射 的影 响． 江是 我 国第 一 、 界第 三 大河 ， 域 总面积 １ ０万 长 世 流 ８ ｋ 长 江 流域 既是我 国社 会 经 济 高 度 发 达 的 地 区 之一 ， 是气 候 灾 ｍ． 又 害频发 区． 在全 球 气 候 变化 的 区域 响应 研 究 已经 成 为 国际 上科 学 界
基 于 长 江流 域 １７个 站 点 的 气 象 数 ４ 据， 利用气候 学计 算方法估 算 １６ ９０年 以 来 的 太 阳 总 辐 射 数 据 ， 用 线 性 回 归 和 运 相 关分 析 等 方 法 ， 讨 １６ 探 ９ ０年 以 来 太 阳 总辐射在 长 江流域 的 时 空变化 特征 ， 并 分析 太阳总辐射 的影响 因子 ． 结果表 明： 太 阳 总辐 射 在 整 个 长 江 流 域 （ 去 上 游 除 源 头 区金 沙 江流 域 ） 东 向 西 递 减 ， 上 自 且 游 地 区 变 化 波 动 大 ， 下 游 地 区 下 降 趋 中 势显著 ； １６ 自 ９ ０年 以来太 阳总辐射在 长 江流域呈现 下 降趋 势 ，９ ０年 以后 开始 １９ 呈现上升趋 势 ； ５ 太阳 总辐射 的 近 ０ａ来 减 少趋 势 与 云 量 和 大 气 水 汽 含 量 没 有 显 著 相 关性 ． 关 键 词 太 阳 总 辐 射 ； 空 分 析 ； 量 ； 汽 时 云 水
河西走廊东部近60年气候时空变化特征
罗晓玲，李岩瑛，杨梅，等.河西走廊东部近60年气候时空变化特征［J ］.湖北农业科学，2021，60（1）：32-36．收稿日期：2020-03-30基金项目：国家自然科学基金面上项目（41975015）作者简介：罗晓玲（1966-），女，甘肃酒泉人，高级工程师，主要从事天气气候预报预测及相关研究，（电话）180****7758（电子信箱）***************。
河西走廊东部近60年气候时空变化特征罗晓玲1，李岩瑛1，2，杨梅1，聂鑫2（1.甘肃省武威市气象局，甘肃武威733000；2.中国气象局兰州干旱气象研究所/干旱气候变化与减灾重点开放实验室/甘肃省干旱气候变化与减灾重点实验室，兰州730020）摘要：利用甘肃省武威市4个气象站1959—2018年的气温、降水、大风和沙尘暴资料，采用线性倾向率、滑动t 检验、小波分析和功率谱等方法对其时空变化规律进行了系统分析。
结果表明，年平均气温呈上升趋势，年际倾向率为0.40℃/10年，且这种增暖趋势存在突变，四季增温速度是冬季＞秋季＞春季＞夏季；空间变化特点为中北部增温速度比南部快。
年降水量呈波动增加趋势，年际倾向率为6.1mm/10年，四季降水量除秋季持平外，其他季节都呈增加趋势，增幅为夏季＞春季＞冬季；空间变化表现为南部增加速度快、中部增加速度慢。
年大风日数呈减少趋势，年际倾向率为-0.4d/10年，春季大风日数的减少抵消了冬季大风日数的增多，以夏季减少最显著；空间变化表现为南部呈增加趋势、中北部呈减少趋势。
年沙尘暴日数显著减少，年际倾向率为-2.8d/10年，减少速度为春季＝夏季＞冬季＞秋季；空间上呈自南向北减少速度逐渐加大的变化特点。
武威市气候暖湿化趋势明显，随着石羊河流域综合治理力度加大，大风日数和沙尘暴日数显著减少，生态环境得到改善。
关键词：气象要素；气候变化；空间分布；河西走廊东部中图分类号：P467文献标识码：A文章编号：0439-8114（2021）01-0032-05DOI:10.14088/ki.issn0439-8114.2021.01.007开放科学（资源服务）标识码（OSID ）：Spatial-temporal variable characteristics of climate in the eastern Hexi corridor during the recent sixty yearsLUO Xiao-ling 1，LI Yan-ying 1，2，YANG Mei 1，NIE Xin 2（1.Wuwei City Meteorological Bureau ，Wuwei 733000，Gansu ，China ；2.Institute of Arid Meteorology ，CMA/Key Open Laboratory of Arid ClimaticChange and Disaster Reduction/Key Laboratory of Arid Climatic Change and Reducing Disaster of Gansu Province ，Lanzhou 730020，China ）Abstract ：Based on the date of four weather stations ’temperature ，precipitation ，strong wind and sandstorm in Wuwei city of Gansu province from 1959to 2018，its spatial-temporal variable characteristics were analyzed using linear tendency estimation ，slip t -exam⁃ine ，wavelet method ，power spectrum ，et al.The results showed that the annual mean temperature increased constantly with an inter⁃annual propensity rate of 0.40℃/10a ，and this warming trend was sudden.The seasonal warming speed from high to low was winter ，autumn ，spring and summer.The spatial variation was characterized by a faster warming speed in the north-central than in the south.Precipitation showed fluctuation increasing trend with an interannual propensity rate of 6.1mm/10a.Except for autumn ，precipitation in other seasons showed an increasing trend ，and increase rate from big to small was summer ，spring and winter.The spatial variationof precipitation was fast in the south and slow in the middle.There was a downward trend in windy weather with an interannual propen⁃sity rate of -0.4d/10a.The decrease in spring winds offset the increase in winter ，and the most significant decrease was in summer.Spatial change of strong wind showed an increasing trend in the south and a decreasing trend in the north-central.The sandstorm signif⁃icantly reduced with an interannual propensity rate of -2.8d/10a ，and its reduced speed from big to small was spring and summer ，winter ，autumn.In space ，there was a gradual increase in the speed reduction of sandstorm from south to north.The trend of warm and humid climate in Wuwei city was obvious.The wind and sandstorm have been significantly reduced ，the ecological environment has been improved with the increase of comprehensive management of the Shiyang river basin.Key words ：meteorological elements ；climate change ；spatial distribution ；eastern Hexi corridor第1期气候变化、全球变暖已成为世界关注热点。
甘肃河西地区太阳能资源空间分布特征
农技服务 2019,36(9):91〜93甘肃河西地区太阳能资源空间分布特征武丹〈1•陕西省土地工程建设集团有限资任公司，陕西西安710075,2.陕西地建土地工程技术研究院有限赍任公司，陕西西安710075.3.国土资源退化及未利用土地整治工程重点 实验室，陕西西安710075,4.陕西省土地整治工程技术研究中心，陕西西安710075）［摘 要］探明甘肃省河西地区的太阳能资源状况，为其利用提供参考，基于河西地区的3个太阳辐射 站1993-2013年的辐射资料及13个气象站1961-2010年的年尺度和月尺度E ）照资料，釆用空间分析、 Mann-Kendall 非参数检验等方法对太阳辐射、日照时数和3照百分率进行时空变化分析。
结果表明：敦煌、 酒泉、民勤的年太阳总辐射为5 302-6 672兆焦/（平方米•年），属于太阳能资源较丰富地区。
河西地区全 年日照总时数在2 956~3 241小时.5-8月日照时数最多，12月至次年2月最少，季节变化与太阳总辐射相 同，太阳能资源表现为自西北向东南逐级递城的空间分布特征。
整个河西有4个站点的日照时数出现显著 上升趋势，2个站点有显著下降趋势，其他站点变化趋势不显著。
河西地区太阳辐射相对稳定，变化幅度不 大。
［关键词］河西地区；太阳辐射；突变检验；空间分布人类对不可再生资源的过度开发和利用已造成大蜃能源逐渐减少甚至枯竭，使得气候系统发生巨 大变化，对人类的生产生活造成了一定负面影响。
人类对新能源的开发和利用已成为近年来的热点问题，太阳能资源作为最重要的可再生绿色能源，在很 多国家和地区已得到广泛应用。
目前，国内太阳能技术成熟，已经形成了一定的产业规模。
国内外学 者对全球不同区域内的太阳辐射、日照时数的空间分布及其多时间尺度变化特征做了大匮研究。
查良松⑴用西北地区15个测站近30年的数据分析表 明，西北地区年平均太阳散射辐射量约1/5的地区变化不显著，2/5的地区逐年增加，2/5的地区逐年 减少；太阳直接辐射和总辐射量大致从1978年开始 减少，两者变化同步。
我国太阳能资源评估方法
我国的太阳能资源及基本评估方法?1. 中国的太阳能资源状况我国的太阳能资源十分丰富。
其中总辐射年总量在860～2080kWh/m2之间，直接辐射年总量在230～1500 kWh/m2之间，年平均直射比在0.24～0.73之间，年日照时数在870～3570 之间。
全国有90%以上的陆地太阳能资源属于较丰富、很丰富或最丰富。
图1. 中国太阳能资源主要物理量空间分布图1给出了中国1978～2007年平均的总辐射年总量、直接辐射年总量、直射比年平均值和年总日照时数的空间分布。
从图中可以看出，我国的总辐射年总量自西北到东南呈先增加再减少然后又增加的趋势，总的来说西部多于东部、高原大于平原﹑内陆大于沿海、干燥区大于湿润区；新疆东南边缘、西藏大部、青海中西部、甘肃河西走廊西部、内蒙古阿拉善高原及其以西地区构成了一条占国土面积约20%的太阳能资源“最丰富带”，其中西藏南部和青海格尔木地区是两个高值中心，总辐射年总量达到2000 kWh/m2左右；在这条带的西北方向，即新疆大部分地区，以及这条带的东部，即西藏东部、云南大部、青海东部、四川盆地以西、甘肃中东部、宁夏全部、陕西北部、山西北部、河北西北部、内蒙古中东部至锡林浩特和赤峰一带，是我国太阳能资源的两个“很丰富带”，占国土面积的近40%；除此之外，我国中东部和东北的大部分地区都属于太阳能资源的“较丰富带”，其中只有以四川盆地为中心，四川省东部、重庆全部、贵州大部、湖南西部等地区属于太阳能资源的“一般带”，总辐射年总量只有1000 kWh/m2左右，面积占我国国土的7%左右。
直接辐射年总量的空间分布特征与总辐射比较一致，只有在塔里木盆地出现了一个相对的低值中心，相应的直射比也明显低于周围，只有0.5左右；在我国东南地区，也即大约35oN以南、100oE以东的区域，直射比基本在0.5以下；除此之外我国大部分地区的直射比都在0.5以上，在青藏高原以南以及内蒙古东部的部分地区，直射比甚至达到0.7以上。
2023人教版带答案高中地理必修一第一章宇宙中的地球(九)
2023人教版带答案高中地理必修一第一章宇宙中的地球(九)综合题1、读材料，回答下列问题。
材料一煤炭是古代植物埋藏在地下经历了复杂的生物化学和物理化学变化逐渐形成的固体可燃性矿物。
材料二中国年太阳辐射总量分布图（单位：兆焦/米2·年）。
材料三光伏电站是利用太阳能电池半导体材料的光伏效应，将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统。
光伏发电站设计与建设需综合考虑日照条件、土地和建筑条件、安装和运输条件等因素。
(1)大量燃烧煤炭、石油等化石燃料是导致____的一个重要原因；地球上两次重要成煤时期是____，____。
(2)太阳辐射是地球____、____的主要能源；太阳辐射中辐射能力最强的是____。
(3)新疆虽然纬度较高，但却是我国光伏电站建设的理想地之一。
请简要说明新疆建设光伏电站的有利自然条件。
答案：(1) 全球变暖中生代古生代(2) 大气运动水循环可见光(3)新疆晴天多（降水少），可利用的年太阳辐射总量较多;新疆植被稀少、荒漠面积广，建设光伏电站占用耕地少。
解析：本题以中国年太阳辐射总量分布图为背景，并结合相关材料，考查太阳辐射对地球的影响及新疆开发太阳能条件的分析，考查学生的综合思维、区域认知等学科素养。
(1)地球上的煤炭，石油等化石燃料是地质时期生物固定后保存在在地层中积累下来的太阳能，根据所学知识可知，古生代是蕨类植物繁盛时期，中生代是陆地裸子植物繁盛的时期，所以古生代和中生代地球上煤炭形成的两次重要时期。
但是，人类进入工业文明以来，大量使用化石燃料，排放出大量的二氧化碳，成为导致全球气候变暖的一个重要原因。
(2)太阳辐射为地球提供光和热，维持着地表温度，是地球上水体循环运动、大气运动的主要能量来源；太阳辐射主要集中在可见光区，约占50％。
(3)新疆地区深居内陆，远离海洋，晴天多，雨天少，太阳辐射强，太阳能资源丰富；且新疆地区植被稀少，荒漠面积广大，可利用土地多，为太阳能资源的开发提供充足的土地。
阅读图文资料.完成下列要求.材料...
（24分）阅读图⽂资料，完成下列要求。
材料⼀河西⾛廊素有种⼦繁育“黄⾦⾛廊”之美誉，制种种类已涵盖了⽟⽶、⼩麦、棉花、糖料、枚草等40多种作物，所繁殖的种⼦籽拉饱满，⽔分低，发芽率⾼，正常情况下种⼦能储藏4年，发芽率仍保持在90%以上。
材料⼆⽣物质电⼚是以利⽤⽣物质所具有的⽣物质能进⾏的发电。
制种业中的⽟⽶、棉花等植株种类丰富、体形粗⼤，能为⽣物质发电⼚提供原料。
“河西⾛廊”作为“丝绸之路经济带”的要道，它不仅成为西⽓东榆的能源通道，且近年来风能、太阳能开发⼒度⽇益加⼤。
材料三图为河西⾛廊区域图。
（1）说明河西⾛廊与我国东部地区相⽐更有利种⼦保存的⾃然原因。
(6分）(2）河西⾛廊地区冬季风能、夏季太阳能较丰富，分别说明其成因。
（12分）(3)我国某企业计划在⽢肃张掖市兴建⼀座年消耗⽣物质原料约4万吨的⽣物质发电⼚，此计划正契合当地政府提出的综合使⽤清洁能源的⽅案。
对此⽅案你赞同吗？说明你的理由。
（6分）（1）河西⾛廊与我国东部地区相⽐⽓候⼲燥，降⽔少（2分）；这有利于种⼦的采收，⾃然⼲燥（2分）。
且不利于病⾍害的滋⽣（2分），故种⼦保存的时间较我国东部地区更久，成本更低。
（2）冬季风能丰富。
原因：位于我国西北内陆地区，靠近冬季风源地（2分）；植被覆盖率低，阻⼒⼩，风⼒⼤（2分）；河西⾛廊两侧为⼭地，中间地形平坦、狭长，且⾛向与冬季风风向⼀致，产⽣狭管效应，风⼒强劲（2分）。
夏季太阳能丰富。
原因：夏季太阳直射北半球，正午太阳⾼度⾓较冬季增⼤（2分），昼变长（2分）；河西⾛廊地区降⽔少，晴天多，太阳辐射强（2分）。
（3）赞成，张掖农⽥集中成⽚，规模较⼤；农作物以植株体型粗⼤的⽟⽶、棉花为主，盛产秸秆；近年来张掖地区太阳能、风能的⼤量开发，且有西⽓东输管道经过，为当地⼈们⽣活提供较充⾜、⽅便、快捷的清洁能源；减少了⼈们将秸秆作为⽣活⽤能的需求，减少秸秆焚烧产⽣的⼤⽓污染。
（任答3点得6分）不赞成，张掖地处河西⾛廊中部，⽓候⼲燥，植被覆盖率低；建⽣物质电⼚需要⼤量砍伐植被，导致⼟地荒漠化；该地区⼈⼝集中，⽣活⽤能需求⼤；农作物的秸秆作物⽣活⽤能外，⽟⽶等农作物的接焊还可以加⼯成饲料，可获得更⾼的经济效益，故能提供给⽣物质电⼚的秸秆少。
河西走廊西部近40年高低温气候特征分析
河西走廊西部近40年高低温气候特征分析河西走廊西部是我国西北地区的重要区域，也是丝绸之路的重要组成部分。
在近40年的时间里，该地区的高低温气候特征发生了很大变化。
本文将针对该地区的高低温气候变化进行分析。
一、高温气候特征从西部河西走廊的温度变化趋势来看，近40年来，该地区夏季温度总体呈上升趋势，而冬季温度整体呈下降趋势。
其中，夏季温度增加主要体现在高温日数的增多和高温日最高气温的提高上。
比如，1987年至1996年期间，该地区年均高温日数为24天，而2007年至2016年则上升到了51天。
此外，高温日最高气温也有明显上升，这主要是因为该地区人类活动和工业化程度的提高导致温室气体排放不断增加，从而引发了气候变化。
从河西走廊西部的低温气候变化趋势来看，近几十年来，该地区冬季温度一直呈下降趋势。
其中，除了极端寒冷天气的出现外，大陆极端低温现象也越来越常见。
根据最近的统计，该地区现在经常出现低于-20℃或-30℃的极端低温天气。
除了到达极端的急速发生，地球表面的变暖也可以让气候逐渐变得湿润，从而导致更多的降雪和低温天气。
此外，随着气候变暖，夏季降雨增加，造成了雨季和旱季之间的冰封和雪负荷不断增加，在冬季雪灾等极端天气事件上反映非常明显。
三、总体分析综上所述，近40年来，河西走廊西部的高低温气候在总体上呈现出明显的变暖趋势。
同时，温度的上升趋势主要体现在夏季温度的上升，冬季温度反而呈现出下降趋势。
这种气候变化带来了一系列的环境问题，如干旱、洪涝、沙尘暴等自然灾害、水资源短缺和生态环境恶化等。
为了应对这些挑战，我们需要采取有效的措施，如加强工业和人类活动的环境保护和治理，促进可持续发展，积极应对气候变化带来的挑战。
河西走廊东部近52年热量资源变化特征
河西走廊东部近52年热量资源变化特征兰晓波;方锋;杨晓玲;殷玉春【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2012(040)033【摘要】[目的]研究气候变暖背景下河西走廊东部热量资源的变化特征.[方法]利用1959 ～ 2010年河西走廊东部5个气象站日平均气温资料,得出各年代稳定通过10、0℃积温及其持续天数和起止日期分布的变化,进而分析了气候变暖背景下河西走廊东部热量资源的变化特征.[结果]河西走廊东部气温持续增暖,线性趋势达0.34℃/10a,较我国大部分地区更为显著,且与各热量资源指标有较好的相关性.气候变暖使得河西走廊东部稳定通过10、0℃积温显著升高,且稳定通过10、0℃积温的起始日期提前、终止日期延后,使得稳定通过10、0℃积温的持续天数显著增加,特别是0℃积温终止日期延后比起始日期提前更显著.[结论]河西走廊东部热量资源的增加有利于当地粮食产量的稳定提高.【总页数】4页(P16272-16274,16349)【作者】兰晓波;方锋;杨晓玲;殷玉春【作者单位】西北区域气候中心,甘肃兰州730020;甘肃省武威市气象局,甘肃武威733000;西北区域气候中心,甘肃兰州730020;甘肃省武威市气象局,甘肃武威733000;甘肃省武威市气象局,甘肃武威733000【正文语种】中文【中图分类】S161.2【相关文献】1.河西走廊东部近50年气候变化特征及区内5站对比分析 [J], 杨晓玲;丁文魁;杨金虎;周文霞2.近40a周宁县热量资源变化特征分析 [J], 郑海芳; 曾杰3.河西走廊东部近60年气候时空变化特征 [J], 罗晓玲;李岩瑛;杨梅;聂鑫4.近58年长江源地区热量资源变化特征分析 [J], 蔡玉琴;王烈福;王发科5.大同市近40年农业热量资源变化特征 [J], 李效珍;李腊平;张勋;孙梦霞;李小强因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
河西走廊东部风能资源分布特征及开发利用
河西走廊东部风能资源分布特征及开发利用钱莉;杨永龙;杨晓玲;李庆玉【期刊名称】《气象科技》【年(卷),期】2009(37)2【摘要】利用河西走廊东部5站1971～2004年逐日4次定时地面气象观测资料和2005～2006年地面自动气象观测站逐小时气象观测资料,用统计学方法分析了该区域近地面风速及风能的演变和分布.结果表明:河西走廊东部环境风速的气候变化比较稳定,但探测环境变化较大的站点风速下降十分明显;风能分布具有山区最大、沿河西走廊峡管和荒漠地带次之、中部武威绿洲盆地最小的地域分布特点;南部山区年平均风速均大于等于3.5 m·s-1、全年各月平均风速均大于等于3.0 m·s-1,且全年风向、风速跃变小,日平均有效风能时数大于等于13.9 h,年平均有效风能时数大于等于5000 h,因此具有较大的风能开发利用价值;北部荒漠和沙漠地区年平均风速为2.7 m·s-1,一年中3～7月风速较大,日平均有效风能时数为8.7 h,年平均有效风能时数为2913 h,年平均有效风能密度为82.7 W·m-2,具有季节性风能开发利用价值;位于绿洲盆地的凉州区由于各项风能参数均较小,不适宜进行风力发电.根据河西走廊东部地域和气候特点,分析了风能开发利用前景.【总页数】7页(P198-204)【作者】钱莉;杨永龙;杨晓玲;李庆玉【作者单位】中国气象局兰州干旱气象研究所,甘肃省干旱气候变化与减灾重点(开放)实验室,兰州,730020;甘肃省武威市气象局,武威,733000;甘肃省武威市气象局,武威,733000;甘肃省武威市气象局,武威,733000;甘肃省武威市气象局,武威,733000【正文语种】中文【中图分类】P4【相关文献】1.河西走廊中西部风能资源的时空分布特征及储量研究 [J], 郭良才;李红英;于海跃;丑伟;相吉2.河西走廊中西部风能资源的时空分布特征及储量研究（摘要） [J], 郭良才;李红英;于海跃;丑伟;相吉3.河西走廊中西部风能资源的时空分布特征及储量研究 [J], 郭良才; 李红英; 于海跃; 丑伟; 相吉4.河西走廊东部雷暴灾害时空分布特征及短时临近预报 [J], 杨晓玲;陈玲;刘蓉;丁文魁5.河西走廊东部强沙尘暴分布特征及飑线天气引发强沙尘暴特例分析 [J], 钱莉;李岩瑛;杨永龙;杨晓玲因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
湖南省太阳能资源时空分布特征及评估
9月 0.2305 0.3644 0.5513
10 月 0.1829 0.452 0.7109
11 月 0.1377 0.5631 0.7788
12 月 0.1077 0.6616 0.8652
1.4 太阳能资源稳定度计算方法
根据《评估方法》中太阳能资源计算方法计算湖南
省各站太阳能资源稳定度。计算见公式(3)。
当地纬度角(rad) ，δ为太阳赤纬(rad) ，ω0 为日出日落时 角(rad)，ρ为无量纲的日地距离系数。
由日天文辐射累加可计算得到月天文辐射量。
1.3 月太阳总辐射经验公式
对于无太阳辐射观测的地点 ，选择最近的有太阳
辐射观测的站点作参考 ，建立经验公式计算月太阳总
辐射量，见公式(2)。
Q = Q0(a + bS) ………………………………… (2) 式中：Q 为月太阳总辐射量(MJ/m2)，Q0为月天文辐 射量(MJ/m2)，S 为月日照百分率(%)，a、b 为经验系数。
本研究利用湖南省 3 个辐射观测站逐月太阳总辐
射和日照百分率资料 ，分别按月计算太阳总辐射经验
公式系数 a、b 和相关系数 r。由表 1 可知，各月的相关
系数均通过了 0.01 显著性检验。
表 1 各月太阳总辐射推算方程经验系数及相关系数
系数 a b r
1月 0.1202 0.5788 0.8517
2月 0.104 0.6972 0.8499
3月 0.1071 0.6365 0.732
4月 0.1583 0.4738 0.6088
5月 0.1408 0.5926 0.7248
6月 0.211 0.4082 0.5463
7月 0.2248 0.4282 0.6679
甘肃河西地区日照辐射探究
甘肃河西地区日照辐射探究武丹【摘要】河西地区日照时数和日照百分率的时间序列变化趋势不显著;河西地区日照时数大于6小时的天数为261-317天,平均达299天,其太阳能具有很高的可利用价值;历年中各月日照时数大于6小时的天数最大值与最小值的比值在1.29-1.80之间,表明多年来河西地区太阳能资源较稳定.【期刊名称】《黑龙江科技信息》【年(卷),期】2019(000)014【总页数】2页(P38-39)【关键词】甘肃河西地区;日照辐射;太阳能资源【作者】武丹【作者单位】陕西省土地工程建设集团责任有限公司,陕西西安 710075;陕西省地建土地工程技术研究院有限责任公司,陕西西安 710075;国土资源退化及未利用土地整治工程重点实验室,陕西西安 710075;陕西省土地整治工程技术研究中心,陕西西安 710075【正文语种】中文【中图分类】P422.11 研究区及数据来源1.1 研究区介绍甘肃省河西地区包括酒泉、张掖、武威3地区，金昌、嘉峪关两个省辖市和永昌、金川、肃州、玉门、金塔、瓜州、敦煌、肃北、阿克塞、张掖、山丹、民乐、临泽、高台、肃南、天祝、民勤、古浪、武威等19个县、市、区，面积27.9万km2，占全省面积的60%，总人口337 万[1,2]。
1.2 数据来源本文采用敦煌、酒泉、民勤三个太阳辐射站自1993-2013年的年、月太阳辐射数据，以及河西地区13个气象站的年尺度、月尺度和日尺度的日照观测数据，并对其进行统计分析处理。
河西地区共有16个台站，选择上述13个台站是考虑到资料序列的完整性。
2 日照时数及日照百分率日照时数是指太阳在一地实际照射的时数。
在一给定时间，日照时数定义为太阳直接辐照度达到或超过120瓦·米-2（W·m-2）的时间段总和，以小时（h）为单位，取一位小数[3]。
日照百分率，即实际日照时间与可能日照时间（全天无云时应有的日照时数）之比。
它表明了气候条件（主要是云、雨、雾、尘、沙等）减少了多少日照时间（%）。
我国西部沙区太阳能_风能利用模式的思考
我国西部沙区太阳能、风能利用模式的思考喜文华,骆 进(甘肃省科学院自然能源研究所,甘肃兰州 730000)摘 要: 根据我国新疆、甘肃、内蒙等地太阳能、风能资源以及利用现状和存在的问题,提出了西部沙区太阳能、风能4种利用模式,为西部沙区太阳能、风能开发利用提供参考依据.关键词: 西部沙区;太阳能;风能;模式中图分类号: X382 文献标志码: A 文章编号:100420366(2009)0420143203R eflections on the Utilizing Modes for Solar and WindE nergies in the Desert Lands of Western ChinaXI Wen2hua,L UO Jin(N atural Energy Research I nstitute,Gansu A cadem y of S ciences,L anz hou730000,China)Abstract: Based on the practical study of the existing problems and current situations of utilizing solar and wind energies in X injiang,G ansu,lnner Mongolia,etc.,four new modes for the utilization of solar and wind energies in the desert lands of Western China are proposed here,providing a scientific basis for their further development.K ey w ords: desert lands in western China;solar energy;wind energy;utilizating mode 我国太阳能资源分布主要特点是:太阳能的高值中心和低值中心都处在北纬22°～35°这一带,青藏高原是高值中心,四川盆地是低值中心;太阳年总辐射量,西部地区高于东部地区.根据太阳能资源丰富与否,可将全国分为5类不同的地区:一类地区的全年日照时数为3200～3300h.太阳年辐射量为6680～8400MJ/m2・y,相当于225～285kg标准煤燃烧所发出的热量.这一地区主要包括宁夏北部、甘肃北部、新疆南部、青海西部和西藏西部等地,是我国太阳能资源最丰富的地区.二类地区的全年日照时数为3000～3200h.太阳年辐射量为5852～6680MJ/m2・y,相当于200～225kg标准煤燃烧所发出的热量.这一地区主要包括河北西北部、山西北部、内蒙古南部、宁夏南部、甘肃中部、青海东部、西藏东南部和新疆南部等地,是为我国太阳能资源较丰富的地区.三类地区的全年日照时数为2200～3000h.太阳年辐射量为5016～5852MJ/m2・y,相当于170～200kg标准煤燃烧所发出的热量.这一地区主要包括山东东南部、河南东南部、河北东南部、山西南部、新疆北部、吉林、辽宁、云南、陕西北部、甘肃东南部、广东南部、福建南部、江苏北部、安徽北部、天津、上海和台湾西南部等地,是为我国太阳能资源的中等类型区.四类地区的全年日照时数为1400～2200h,是我国太阳能资源较贫乏的地区.五类地区的全年日照时数1000～1400h.这一地区主要包括四川、贵州及重庆等地区,是我国太阳能资源贫乏地区.综上可知,我国西北处于太阳能资源的一类和二类地区,即太阳能资源最丰富和较丰富区.全年日照时数是3000～3300h,太阳年辐射量为5852～8400MJ/m2・y.例如,甘肃河西走廊和甘南地区全年日照时数为3000～3300h;河西走廊的太阳年辐射量是5800～6400MJ/m2・y,平均气温7.1～9.5℃,昼夜温差12～16℃,无霜期130～170d,甘南第21卷 第4期2009年12月 甘肃科学学报Journal of Gansu SciencesVol.21 No.4Dec.2009收稿日期:2009207221的太阳年总辐射量是4800～5000MJ/m2・y.如,西藏自治区重点开发区“一江两河”(雅鲁藏布江、拉萨河、年楚河)中部流域,太阳年辐射量达7600～8000MJ/m2・y,全年日照时数2800～3300h,充沛的阳光资源有可能构建成青藏高原上清洁能源的优势地位.西部沙区地域辽阔,远离海洋,云层稀少,日照时间长,有着丰富的太阳能、风能和其他可再生能源的自然资源.正如钱学森院士指出的,在我国近130×106hm2干旱区戈壁、沙漠及半干旱沙地选择日照充足而又风沙不大的6.5×106hm2作为太阳能发电区,装机容量可达10多亿kW,相当于30个三峡水库的装机总容量.1 西部沙区的风力资源据国家气象研究院公布的测算结果,全国可开发利用的风能资源为2.33亿kW(见表1).内蒙古表1 我国西部沙区风力资源简况省区总储量/亿kW年均风速/m・s-1年均有效风速时数/h新疆9.57 4.0～6.24500～6700内蒙7.869>3.7-甘肃 2.353 4.99～126000～7500可开发利用的风能资源是1.01亿kW[2],占全国可开发风力资源的40%,居全国之首.新疆也是我国风力资源最丰富的省区之一,而且是风力开发时间最早、风电设备制造技术领先、产能规模最大的省区.另外,甘肃的河西走廊风能资源也非常丰富[3,4],特别是酒泉市的瓜州县、玉门市荒漠地区及肃北马鬃山一带素有“世界风库”之称.整个河西走廊的风能资源理论储量约2亿kW,占全省的85%,其中仅酒泉市初步测定可开发利用的风能就在4000万kW以上,发展风电产业具有得天独厚的综合优势:(1)风力能量密度大,风能富集区年平均有效风功率密度在150W/m2以上,风速年内、年际变化小;(2)年有效发电时数长,年有效风速时数在6000h以上,年满负荷发电在2300h左右;(3)风力发电的气候环境好,极限低温不低于-30℃,空气湿度低,没有盆雾、冰冻等自然灾害,有利于风机寿命的延长;(4)风电场的建设条件好,易开发建设的风电场大都在荒漠戈壁之中,临近交通干支线,地势平坦广阔,不需占用耕地,投资成本低.近年来,国内各大发电公司纷纷前来投资,河西走廊的风电产业呈现出快速发展的良好势头.目前,酒泉地区已建成5个风电场,到2008年年底总装机容量可达100万kW,最近通过特许权招标投标将新建380万kW风电场.世界首个千万kW级连片开发、并网运行的风电场于2009年8月8日启动,总投资1200多亿元.“十一五”末装机将达到516万kW.可实现销售收入62.93亿元,实现增值税4.57亿元,到2015年底,总装机容量可达1271万kW,可实现销售收入154.93亿元,增值税11.26亿元.同时,每年可节约标煤972万t,减少烟尘排放约13万t,减少二氧化硫和二氧化氮排放约11万t,减排二氧化碳2930t.与此相适应,省内的风电装备研发与制造能力也将大幅度提升.2 西部沙区太阳能、风能利用模式2.1 并网发电和主电网配套发展模式内蒙古西部地区风能储量最大,理论可开发储量为35233万kW,技术可开发储量2769万kW.中部地区理论可开发储量29123万kW,技术可开发储量2287万kW.风力发电开发成本较低,能够有效提高风力发电企业的经济收益.但太阳能与风力发电固有的间歇性和波动性,会对电网造成冲击,成为“干扰性”电源,并因此而可能引发一系列问题.电源频率、电压、电网稳定性、电能质量以及继电保护都会受到影响,电网是否能够承受这样的冲击是制约太阳能与风力发电并网的突出问题.电网是太阳能、风力发电场建设的控制因素.内蒙古中西部和甘肃河西地区虽然原有较完善的电网,但这些地区远离电力负荷中心,大规模太阳能发电、风电要向外输送,必须相应发展相关的地区电网.例如,甘肃河西电网,现有的330kV主网只能满足70万kW太阳能发电、风电接入.要大规模地发展太阳能、风力发电,必须同步建设配套的更高电压等级的电网,实施太阳能、风能发电并网结构与主电网配套发展模式,加快750kV超高压电网工程向河西走廊的延伸,论证建设特高压直流电网向华中和华北电网送电的可行性,实现“大规模—高集中—高电压—远距离输送”,为河西走廊太阳能、风力发电基地建设和电力向外输出提供保障.2.2 并网发电和其他电源同步发展模式根据内蒙古中西部地区和甘肃河西走廊的实际情况,实行太阳能、风能发电同其他电源建设同步发展模式是利用太阳能、风能的最佳选择.通过建设相应规模的非太阳能、风力发电电源以提高电网的调峰能力.加快河西走廊太阳能发电、风电基地建设的同441 甘肃科学学报 2009年 第4期时,要充分利用甘肃省和周边的煤炭、水力资源,抓紧主网沿线现有电源的扩容改造,并规划建设一批新的水电、火电项目.实施风电、太阳能发电、水电、火电以及其他电源(如地热发电,生物质能发电等)同步发展模式是一个重要的发展方向.这样可以减轻对电网的冲击,确保电网的稳定运行和电力的安全送出.2.3 风光互补型发电模式太阳能与风能在时间上有很强的互补性[5].白天太阳辐射最强时,风力很小,下午太阳落山后,辐射弱,但由于地表温差变化大而风力加大.在夏季,太阳辐射强而风力小,冬季,太阳辐射强度弱而风力大.太阳能和风能在时间上的互补性使风光互补发电系统在资源上具有良好的匹配性.同时,风电和光伏发电系统在蓄电池组和逆变环节的设备还可以通用,所以风光互补发电系统的造价可以降低,系统成本趋于合理(有资料数据表明,50kW 风光互补电站比相同容量的光伏电站的造价低10%),而且风光互补系统是资源利用率较高的电源系统.它既可以满足用户生产、生活用能的需求,又不破坏生态环境,还可保证系统的可靠性,是西北太阳能、风能资源都丰富的地区开发利用太阳能、风能的好模式.2.4 综合应用模式我国西部荒漠地区道路交通较为便捷,道路沿线的物质、能量、信息交换等相对于远离道路的其他地区要活跃得多[6],人员与资金流动频繁得多,生产力也高得多,可以通过建设社会主义新农村,利用现有的交通线(县道、省道、国道),让当地人们在道路两侧集中居住,建设移民带,以此带动路域经济发展,也有利于改善当地居民的生活水平.在居民居住集中的小区以及人口相对集中的村镇构建太阳能、风能综合应用分布式能源发展模式.这是一种靠近用户的小型、模块化能源供应体系,这种模式既可以根据用户的用电负荷情况和资源条件进行系统容量的合理配置,还可以实现多系统能源梯级利用和融合.同时,这种分布式能源对于我国西部的边远地区、地广人稀的草原牧场、以及远离电网和近期内电网还难以达到的沙区、农村、边疆,例如青海、新疆,区域电网还未与西北电网连结,多余电力无法向外输送,难以建设大型太阳能、风能发电并网系统,可以实施分布式发电模式,它是解决生产和生活用能的一种可靠途径.这种模式不但运行可靠,而且成本低、能源利用率高、输电损失小、建设周期短、安装、维修方便,同时中小型独立供电系统对于优化能源结构也具有十分重要的意义,将来电网扩容增强后,还可以实施单机分散并网.另外,移民定居点的住房一律建成被动式太阳房[7,8],建筑材料尽量利用当地的碎石、沙子、胶泥等;建设中小型太阳能、风能发电站,或安装户用太阳能光伏发电系统,用以满足居民炊事、照明、采暖,以及抽取地下水的用能需求;组建以农村能源技术为核心和纽带的生态家园富民示范村(点),有条件的小区还可以安装太阳能热水器,太阳灶等太阳能应用产品,并合理利用生物质能,实现太阳能、风能和其他可再生能源的综合利用.3 结束语针对我国西部沙区具体情况,采用以上提出的太阳能、风能利用模式,将提高西部沙区资源利用率,拓展西部沙区产业发展空间,实现经济效益、环境效益和社会效益的统一.参考文献:[1] 杨解君.可持续发展与中国能源法制建设[J ].南京工业大学学报,2007,9(6):13214.[2] 李全标,盛颖慧,包塔娜.浅析内蒙古风能资源的优势及其开发利用[J ].北方经济,2008,5(5):59260.[3] 王毅荣,罗勇,张书余.河西走廊风能资源可持续性的初步研究[J ].气候变化研究进展,2007,11,(6):3812382.[4] 陆浩.一项关系全局的大战略———关于建设河西风电走廊的思考[N ].甘肃日报,2008208227(1).[5] 贺炜.风光互补发电系统的应用展望[J ].上海电力,2008,2,1342135.[6] 马宇龙.采取定点精量灌溉技术发展荒漠地区路域经济[A ].中国首届沙产业高峰论坛文集[C ]中国林业出版社,2008,(8):1952199.[7] 喜文华主编,王恒一副主编.被动式太阳房的设计与建造[M ].北京:化学工业出版社,2007.[8] 喜文华主编.太阳能实用工程技术[M ].兰州:兰州大学出版社,2001.[9] 张兰英.直角平面反射—真空管件热系统光学设计[J ].甘肃科学学报,2008,20(4):67269.作者简介:喜文华(19542)男,甘肃省天水人,联合国工业发展组织国际太阳能促进转让中心主任,甘肃省科学院自然能源研究所所长,研究员,享受国务院特殊津贴.541第21卷 喜文华等:我国西部沙区太阳能、风能利用模式的思考 。
太阳能资源评估
太阳能资源评估太阳辐射传输过程示意：中国气象局地面观测网——日照：中国目前可以取得的太阳辐射资料：我国1953年开始测量太阳辐射，气象台站数量从解放初的70个发展到现在的2610个，其中气象站2300个（县级气象站），气象台310个。
县级气象站的主要任务是对风（台风）、气温、湿度、降雨、雪、雹、地温等参数的观测和预报，与太阳辐射相关的数据只有“日照时数”。
日照时数的测量是用感光纸记录光强大于120W/m2的时间，分辨率为10分钟。
从国家气象局网站上可以查到全国122个气象台1957-2007年的辐射数据（不包括台湾、香港和澳门）。
1993年以前，全国有66个气象台有水平面太阳总辐射和散射辐射的数据，1993年以后，全国只有17个气象台有水平面太阳总辐射和散射辐射的数据。
布格-朗伯定律: S D’= S0F mS0 = 1350W/m2余弦定律: S T’ = S D’COSθm=1/Sinα×P/P0Sinα = SinφSinδ+Cos φCos δCosωδ=23.5Sin(360*(284+N)/365)D T’ = Dp’(1+CosZ)/2R T’ = ρQp’(1-CosZ)/2Q T = S T+D T+R T （直散分离）太阳能资源的单位换算：1992年以前的太阳辐射单位：Kcal/cm21992年以后：MJ/m2光伏设计用辐射单位：kWh/m21卡= 4.18焦耳，1焦耳= 1ws甘肃武威水平面年辐射量：6141.6MJ/m26141.6⨯106/3600/1000 = 1706kWh/m21706kWh/m2/365 = 4.70 kWh/天甘肃武威水平面年辐射量：147Kcal/cm2147⨯103⨯4.18⨯10000/3600/1000 = 1706.8kWh/m21706kWh/m2/365 = 4.70 kWh/天太阳能资源数据：(10 年平均值MJ/m2(kcal/cm2))水平面上的太阳能资源太阳电池方阵倾斜面上的太阳能资源方阵倾斜面上的太阳辐射量由计算机辅助设计软件完成（RetScreen）.对于独立光伏系统：优化设计太阳电池方阵的倾角有利于增加冬天的充电电流，适当减少夏季的充电电流，从而有效避免蓄电池的过充电和过放电，也有利于减少蓄电池的冬季储备容量，减少初投资。
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第33卷第5期2011年5月2011，33（5）：823-828Resources ScienceVol.33，No.5May ，2011文章编号：1007-7588（2011）05-0823-061960年至2009年河西走廊东部太阳辐射变化规律及太阳能资源利用分析钱莉1,2，刘明春2，杨永龙2，闫国华2，兰晓波2（1.中国气象局兰州干旱气象研究所，甘肃省干旱气候变化与减灾重点实验室，中国气象局干旱气候变化与减灾开放实验室，兰州730020；2.甘肃省武威市气象局，武威733000）摘要：利用线性回归分析和Mann-Kendall 检验法，统计分析了河西走廊东部1960年-2009年近50a 来的太阳总辐射和日照时数的变化规律。
结果表明：河西走廊东部年平均太阳总辐射为5988.7MJ/m 2，为太阳能资源丰富区，太阳总辐射存在明显的季节变化，月和日太阳总辐射变化趋势均呈单峰型。
河西走廊东部年平均太阳总辐射在波动中上升，其线性倾向率为+12.7MJ/（m 2·a ）；春、夏、秋、冬季的太阳总辐射呈不同程度的上升趋势，线性倾向率为+4.72MJ/（m 2·a ）、+5.69MJ/（m 2·a ）、+2.0MJ/（m 2·a ）、+0.17MJ/（m 2·a ）。
年太阳总辐射、年日照时数的突变增大年与区域内气候开始变暖年同步，气候变暖使区域内中北部川区降水呈增多趋势，说明全球增暖的气候背景下，降水增多对空中的大气污染物有抑制作用，有利于河西走廊东部太阳能总辐射值、日照时数的增大。
河西走廊东部年日照时数在空间分布呈现由北向南逐渐减少，季节分布呈现由夏-春-秋-冬季减少。
研究区域太阳能资源总量丰富，有利于太阳能资源的开发利用。
关键词：太阳总辐射；变化规律；太阳能利用；河西走廊东部1引言随着能源短缺和环境污染的日益严重，能源问题日益成为制约经济社会发展的瓶颈，越来越多的国家开始开发可再生能源。
由于太阳能资源取之不尽和清洁无污染，成为开发新能源的首选。
目前人们对太阳能的利用主要有两种方式：一是光热利用；二是光电利用和光化学利用。
目前我国太阳能产业规模已位居世界第一，是全球太阳能热水器生产量和使用量最大的国家和重要的太阳能光伏电池生产国。
气候变化是当今全球共同面临的重大课题，特别是全球变暖已成为世人关注的一个焦点。
据研究表明近50年来全球以平均气温0.13℃/10a 、全国以0.22℃/10a 的上升趋势增加，而位于河西走廊东部的武威市平均气温的增速为0.40℃/10a ，其上升速度远高于全球和全国[1]。
气候变化是一个复杂的科学问题，人类在对气候变化本身的认识以及影响、适应和减缓气候变化等问题方面还存在很多未知的领域。
地面太阳辐射作为反映气候变化的一个重要信号值得关注。
在全球尺度上，Stanhill [2]和Gilgen 等[3]对全球总辐射数据进行了分析，发现总辐射呈减少趋势；李晓文[4]、查良松[5]等对中国太阳辐射资料进行分析研究，发现中国大部分地区的太阳总辐射和直接辐射呈减少趋势，并推测大气中悬浮粒子浓度的增加可能是造成这种趋势的主要原因之一。
目前，我国太阳能总辐射观测站点稀疏，太阳总辐射资料缺乏[6]，因而相应的的研究比较少。
本文选用河西走廊东部1960年-2009年近50a 民勤站的太阳总辐射资料表和区内5个站点的日照时数资料，分析河西走廊东部太阳能的气候变化规律，揭示全球气候变化背景下河西走廊东部太阳总辐射收稿日期：2010-06-03；修订日期：2010-11-27基金项目：中国气象局兰州干旱气象研究所干旱气象科学研究基金项目：“石羊河流域荒漠化监测及生态资料业务化应用研究”（编号：IAM200915）。
作者简介：钱莉，女，浙江金华人，高级工程师，主要从事天气气候研究工作。
E-mail:wwqxjql@第33卷第5期资源科学和日照时数的变化趋势及变化格局，为太阳能资源的合理开发利用提供决策依据。
2资料与方法选取1960年1月1日-2009年12月31日近50a 甘肃省武威市民勤县气象观测站逐日太阳总辐射资料、民勤、凉州、古浪、永昌、乌鞘岭等5个气象站的逐日日照时数、平均温度等观测资料作为研究对象，采用一元线性回归，分析近50a 河西走廊东部太阳总辐射的多时间尺度变化特征[7-11]；采用Mann-Kendall 非参数检验统计方法对河西走廊东部太阳总辐射、日照时数、平均温度和年降水量进行突变点检验[12]。
其中3月-5月代表春季、6月-8月代表夏季、9月-11月代表秋季、12月-次年2月代表冬季。
3太阳总辐射的变化特征3.1太阳总辐射的年际和年代际变化根据中国气象局的区划，年太阳总辐射值大于5800MJ/m 2为太阳能丰富区；太阳总辐射值处在（5000～5800）MJ/m 2之间的为太阳能较丰富区；太阳总辐射值处在（4200～5000）MJ/m 2之间的为太阳能可利用区；太阳总辐射值＜4200MJ/m 2的为太阳能贫乏区[8-9]。
从图1可以看出，近50a 民勤县年平均太阳总辐射为5988.7MJ/m 2，年太阳总辐射最大值为6729.7MJ/m 2，出现在1968年；年太阳总辐射最小值为4646.6MJ/m 2，出现在1979年；其中年太阳总辐射≥5800MJ/m 2的年份占76%。
近50a 民勤的太阳总辐射年变化为上升趋势，其线性倾向率为+12.7MJ/（m 2·a ）。
20世纪70年代是太阳总辐射最少的10a ；20世纪90年代是太阳总辐射最多的10a ，21世纪前10年是年太阳总辐射次多的10a ；20世纪60年代太阳总辐射呈增加趋势，波动幅度较大，50a 中最大值出现在这个年代；20世纪70年代太阳总辐射呈下降趋势，波动幅度较大，这个时段是近50a 中太阳辐射最少的时段，50a 中最小值出现在这个年代；20世纪80年代太阳总辐射为增加趋势，波动幅度较大；20世纪90年代到21世纪前10年太阳总辐射为增加趋势，也是太阳总辐射最强的时期，年际间波动较小，20a 中有19a 太阳总辐射高于50a 平均值。
3.2太阳总辐射的季节变化从图2可以看出，太阳总辐射存在明显的季节变化。
夏季太阳总辐射最强，达1985.6MJ/m 2，平均太阳总辐射为冬季的一倍以上；次强为春季，达1785.0MJ/m 2；秋季为1251.5MJ/m 2，最弱的是冬季仅为967.6MJ/m 2。
近50ａ河西走廊东部春、夏、秋、冬季的太阳总辐射均呈不同程度的上升态势，上升幅度最大的是夏季，线性倾向率为+5.69MJ/（m 2·a ），其次是春季，线性倾向率为+4.72MJ/（m 2·a ），秋季为+2.0MJ/（m 2·a ），增加幅度最小的是冬季，线性倾向率为+0.17MJ/（m 2·a ）。
说明太阳辐射的增加主要是夏、春、秋季增加的贡献。
20世纪70年代四季太阳总辐射均为近50a 最低。
春、夏季太阳总辐射20世纪90年代、21世纪前10年为正距平，20世纪60年代、70年代、80年代太阳总辐射为负距平，太阳总辐射最多的年代为21世纪前10年，20世纪60-70年代波动起伏较大，20世纪80年代以后保持持续上升的势头；秋季太阳总辐射20世纪80年代、90年代、21世纪前10年为正距平，20世纪60年代、70年代为负距平，太阳总辐射最多的年代为20世纪90年代，20世纪60-80年代波动起伏较大，20世纪80-90年代以后围绕平均值波动变化，但进入21世纪后，围绕平均值变化幅度较小；冬季太阳总辐射20世纪60年代、90年代、21世纪前10年为正距平，20世纪70年代、80年代为负距平，太阳总辐射最多的年代为20世纪60年代，60-70年代波动起伏较大，80年代以后围绕平均值变化。
3.3太阳总辐射的月变化图3显示，月太阳总辐射呈单峰型，月平均值为16.40MJ/m 2，最大月份出现在6月，平均值为23.14MJ/m 2；最小月出现在12月，平均值为9.21MJ/m 2，最大月与最小月的差值达13.93MJ/m 2。
图1民勤1960年-2009年年太阳总辐射和年降水量变化Fig.1Change curve of solar radiation and annual precipitation in Minqin8242011年5月钱莉等：1960年至2009年河西走廊东部太阳辐射变化规律及太阳能资源利用分析3.4太阳总辐射的日变化图4显示，日太阳总辐射呈单峰型，一日中最大值出现在12时-13时，平均值为2.45MJ/m 2，其中20时-次日5时平均太阳总辐射值为0。
4年太阳总辐射对气候变化的响应分析民勤年太阳总辐射与年降水量变化曲线图（图1），发现河西走廊东部太阳总辐射与年降水量的年变化总趋势为缓慢增加，其线性倾向率分别为+12.11MJ/（m 2·a ）、0.25mm/a ，年太阳总辐射和年降水量的变化趋势是一致的。
Mann-Kendall 法是一种非参数统计检验方法检验法，变量可以不具有正态分布特征，也不受少数异常值的干扰，适用于太阳总辐射、气温、降水等变化的趋势检验[12]。
采用此方法对民勤年太阳总辐射、年日照时数、年平均温度和年降水量时间序列作突变检验（见图5），发现年太阳总辐射、年日照时数与年平均温度的突变均出现在1989年，只是气温上升趋势从1982年开始，显著上升趋势从1990年开始；太阳总辐射上升趋势从1990年开始，显著上升趋势从1998年开始，滞后于温度的变化趋势；日照时数上升趋势从1978年开始，显著上升趋势从1991年开始，提前于温度的变化趋势。
年降水量在近50年中出现了3次较明显的突变，分别为1967年、1979年、2001年，年降水量经历了由少变多、有多变少和再有少变多的阶段。
在全球气候开始变暖前，太阳总辐射增加对应年降水量减少，太阳总辐射减少对应年降水量增加；全球气候变暖后，这种对应关系被打破，进入21世纪后，年降水量在2001年出现突变，降水由少变多，而太阳总辐射维持显著增多阶段，其增多趋势超过0.05显著性水平（u 0.05=1.96）。
表明在气候变暖的情况下，河西走廊东部降水增多，有利于年太阳总辐射的增加。
在全球变暖的大趋势下，绝大多数地区的地面接收太阳辐射是减弱的，而民勤却出现了增加的现象。
这是由于该区域降水量呈增加态势[1]，降水的增多对空中的大气污染物（粉尘）有抑制作用，使大图2民勤1960年-2009年各季太阳总辐射变化曲线Fig.2Change curve of every season solar radiation in Minqin图31960年-2009年民勤各月平均太阳总辐射分布Fig.3Distribution map of monthly average solar radiation in Minqin图41960年-2009年民勤日平均太阳总辐射分布Fig.4Distribution map of daily average solar radiation in Minqin825第33卷第5期资源科学气能见度改善，到达地面的太阳总辐射和日照时数增加。