风能对气候影响_气候变化风能

1.气候变化解决措施

2.风力发电对气候和环境的影响

朱瑞兆中国气象科学研究院　　我国风能资源的分布与天气气候背景有着非常密切的关系，从我国风能资源分布图上可以清楚看出，我国风能资源丰富和较丰富的地区主要分布在两个大带里。　　1．三北（东北、华北、西北）地区丰富带，风能功率密度在200～300瓦/米2以上，有的可达500瓦/米2以上，如阿拉山口、达坂城、辉腾锡勒、锡林浩 特的灰腾梁等、可利用的小时数在5000小时以上，有的可达7000小时以上。这一风能丰富带的形成，主要是由于三北地区处于中高纬度的地理位置有关。　　冬季（12-2月）整个亚州大陆完全受蒙古高压控制，其中心位置在蒙古人民共和国的西北部，从高压中不断有小股冷空气南下，进入我国。同时还有移动性的高压（反气旋）不时的南下，这类高压大致从四条路经侵入我国。一条是源于俄罗斯的新地岛，经西北利亚及蒙古人民共和国进入我国，由于是西北向称为西北路径；第二条源自冰岛以南洋面，经俄罗斯、哈萨克斯坦，基本上是自西向东进入我国新疆，称为西路经；第三条源自俄罗斯的太梅尔半岛，自北向南经西北利亚、蒙古人民共和国进入我国，称为北路经；第四条源于俄罗斯贝加尔湖的东西伯利亚地区，进入我国东北及华北一带，称为东北路经。这四条路经除东北路经外，一般都要经过蒙古人民共和国，当经过时蒙古高压得到新的冷高压的补充和加强，这种高压往往可以迅速南下，进入我国。　　由于欧亚大陆面积广大，北部地区气温又低，是北半球冷高压活动最频繁的地区，而我国地处欧亚大陆东岸，正是冷高压南下必经之路。三北地区是冷空入侵我国的前沿，一般在冷高压前锋称为冷锋，在冷锋过境时，在冷锋后面200km附近经常可出现大风就可造成一次6~10级（10.8~24.4m/s）大风。对风能资源利用来说，就是一次可以有效利用的高质量大风。　　从三北地区向南，由于冷空气从源地长途跋涉，到达我国黄河中下游再到长江中下游，地面气温有所升高，使原来寒冷干燥气流性质，逐渐改变为较冷湿润的气流性质，（称为变性）也就是冷空气逐渐的变暖，这时气压差也变小，所以，风速由北向南逐渐的减小。

我国东部处于蒙古高压的东侧和东南侧，所以盛行风向都是偏北风，只视其相对蒙古高压中心的位置不同而实际偏北的角度有所区别。三北地区多为西北风，秦岭黄河下游以南的广大地区，盛行风向偏于北和东北之间。　　春季（3~5月）是由冬季到夏季的过渡季节，由于地面温度不断升高，从4月开始，中、高纬度地区的蒙古高压强度已明显的减弱，而这时印度低压（大陆低压）及其向东北伸展的低压槽，已控制了我国的华南地区，与此同时，太平洋副热带高压也由菲律宾向北逐渐侵入我国华南沿海一带，这几个高、低气压系统的强弱、消长却给我国风能资源有着重要的作用。　　在春季这几种气流在我国频繁的交绥。春季是我国气旋活动最多的季节，特别是我国东北及内蒙一带气旋活动频繁，造成内蒙和东北的大风和沙暴天气。同样地江南气旋活动也较多，但造成的却是春雨和华南雨季。这也是三北地区风资源较南方丰富的一个主要的原因。全国风向已不如冬季风那样稳定少变，但仍以偏北风占优势，但风的偏南分量显著的增加。　　夏季（6~8月）东亚地面气压分布开势与冬季完全相反。这时中、高纬度的蒙古高压向北退缩的已不清楚，相反地印度低压继续发展控制了亚州大陆，为全年最盛的季节。大平洋副热带高压等时也向北扩展和向大陆西伸。可以说东亚大陆夏季的天气气候变化基本上受这两个环流系统的强弱和相互作用所制约。　　随着太平洋副热带高压的西伸北跳，我国东部地区均可受到它的影响，在此高压的西部为东南气流和西南气流带来了丰富的降水，但由于高、低压间压差小，风速不大，夏季是全国全年风速最小的季节。　　夏季大陆为热低压、海上为高压，高、低压间的等压线在我国东部几呈南北向分布的型式，所以夏季风盛行偏南风。　　秋季（9~11月），是由夏季到冬季的过渡季节，这时印度低压和太平洋高压开始明显衰退，而中高纬度的蒙古高压又开始活跃起来。由于冬季风来的迅速，且稳定维持，不像春季中夏季风代表冬季风那种来回进退的型式。此时，我国东南沿海已逐渐受到蒙古高压边缘的影响，华南沿海由夏季的东南风转为东北风。三北地区秋季已确立了冬季风的形势。各地多为稳定的偏北风，风速开始增大。

2．沿海及其岛屿地丰富带。年有效风能功率密度在200瓦/米2以上，将风能功率密度线平行于海岸线，沿海岛屿风能功率密度在500瓦/米2以上如台山、平潭、东山、南鹿、大陈、嵊泗、南澳、马祖、马公、东沙等。可利用小时数约在7000-8000小时，这一地区特别是东南沿海，由海岸向内陆是丘陵连绵，所以风能丰富地区仅在海岸50km之内，再向内陆不但不是风能丰富区，反而成为全国最小风能区，风能功率密度仅50瓦/米2左右，基本上是风能不能利用的地区。　　沿海风能丰富带，其形成的天气气候背景与三北地区基本相同，所不同的是海洋与大陆两种截然不同的物质所组成，二者的辐射与热力学过程都存在着明显的差异。大气与海洋间的能量交换大不相同。海洋温度变化慢，具有明显的热隋性，大陆温度变化快，具有明显的热敏感性，冬季海洋较大陆温暖，夏季较大陆凉爽，这种海陆温差的影响，在冬季每当冷空气到达海上时风速增大，再加上海洋表面平滑，摩擦力小，一般风速比大陆增大2-4m/s。　　东南沿海又受台湾海峡的影响，每当冷空气南下到达时，由于狭管效应的结果使风速增大，这里是我国风能资源最佳的地区。　　在沿海每年夏秋季节都可受到热带气旋的影响，当热带气旋风速达到8级（17.2m/s）以上时，称为台风。台风是一种直径1000km左右的圆形气旋，中心气压极低，台风中心0-30km范围内是台风眼，台风眼中天气较好，风速很小。在台风眼外壁天气最为恶劣，最大破坏风速就出现在这个范围内，所以一般只要不是在台风正面直接登陆的地区，风速一般小于10级（26m/s），它的影响平均有800~1000km的直经范围，每当台风登陆后我国沿海可以产生一次大风过程，而风速基本上在风力机切出风速范围之内。是一次满发电的好机会。

登陆台风每年在我国有11个，而广东每年登陆台风最多为3.5次，海南次之2.1次，台湾1.9次，福建1.6次，广西、浙江、上海、江苏、山东、天津、辽宁合计仅1.7次，由此可见，台风影响的地区由南向北递减、对风能资源来说也是南大北小。由于台风登陆后中心气压升高极快，再加上东南沿海东北~西南走向的山脉重叠，所以形成的大风仅在距海岸几十公里内。风能功率密度由300w/m2锐减到100w/m2以下。　　综观上述，冬春季的冷空气、夏秋的台风，都能影响到沿海及其岛屿。相对内陆来说这里形成了我国风能丰富带。由于台湾海峡的狭管效应的影响，东南沿海及其岛屿是我国风能最佳丰富区。我国有海岸线18000多公里，岛屿6000多个，这里是风能大有开发利用的前景的地区。　　3．内陆风能丰富地区，在两个风能丰富带之外，风能功率密度一般在100w/m2以下，可以利用小时数3000小时以下。但是在一些地区由于湖泊和特殊地形的影响，风能也较丰富，如鄱阳湖附近较周围地区风能就大，湖南衡山、安徽的黄山、云南太华山等也较平地风能为大。但是这些只限于很小范围之内，不像两大带那样大的面积，特别是三北地区面积更大。　　青藏高原海拔4000m以上，这里的风速比较大，但空气密度小，如在4000m的空气密度大致为地面的67%，也就是说，同样是8m/s的风速，在平原上风能功率密度为313.6w/m2，而在4000m只为209.9w/m2，而这里年平风速在3~5m/s，所以风能仍属一般地区。

气候变化解决措施

气候变化带来的的利：气候变化给地球带来了很多变化，有些变化对人类是有益的，而有些则可能对人类造成不利影响。

1.气候变暖：

气候变暖可能会导致一些地区变得更温暖，这可能会带来一些积极的影响。例如，气候变暖可能会延长种植季节，提高农业产量，增加某些地区的降雨量，改善某些地区的水资源状况。此外，气候变暖还可能会减轻一些地区的冬季严寒，降低供暖成本，提高人们的生活质量。

2.能源利用：

气候变化可能会改变能源市场的格局，使得一些新的能源得到更好的利用。例如，随着全球变暖，太阳能和风能等可再生能源得到了更好的利用，这可能会降低能源成本，提高能源效率，减少对传统化石燃料的依赖。

3.生态环境：

气候变化可能会带来一些生态环境的改变，这些改变可能会对人类有益。例如，气候变化可能会改善一些地区的空气质量，降低空气污染，改善人们的健康状况。此外，气候变化可能会增加某些地区的生物多样性，改善生态平衡，提高生态系统的稳定性。

4.旅游业：

气候变化可能会改变旅游业的格局，使得一些新的旅游资源得到更好的利用。例如，随着全球变暖，一些高山地区的滑雪胜地可能会受到影响，而一些海滨地区的旅游业可能会得到更好的发展。此外，气候变化也可能会带来一些新的旅游体验，如观赏极光等。

气候变化可能会带来一些有利的影响，这些影响可能会改善人类的生活质量，提高能源效率，改善生态环境，促进旅游业的发展等。然而，气候变化也可能会带来一些不利的影响，如海平面上升，极端天气增多等，这需要我们采取积极的措施来应对。

风力发电对气候和环境的影响

气候变化解决措施有：减少燃烧化石燃料、推动电动交通、减少甲烷排放、捕获和利用二氧化碳、数字健康和可再生能源。

1、减少燃烧化石燃料

当前，燃烧化石燃料（煤、石油和天然气）产生的温室气体占据全球温室气体排放总量的四分之三以上，对气温上升负有主要责任。因此，COP28的代表们将讨论制定全球协议，逐步淘汰污染性化石燃料。幸运的是，世界上存在大量替代性的清洁可再生能源，如风能和太阳能。

预计到2030年，风能和太阳能将占据全球电力的超过三分之一，而到2050年，太阳能有望成为世界主导的能源来源。然而，在太阳不照耀、风不吹拂的情况下，仍需要其他技术填补能源空白，包括电池存储、核能和“绿色”氢能。

2、推动电动交通

道路交通贡献了全球10%的温室气体排放，主要是通过汽油和柴油的燃烧。电动车辆（EVs）具有巨大的潜力来减少这些排放。相比于汽油车，电动车在其整个使用寿命中可以将排放量平均减少三分之二，尤其在欧洲和美国。

3、减少甲烷排放

甲烷虽然在大气中的含量较少，但在20年的时间里，其温室效应是等量二氧化碳的80倍。由于甲烷在大气中的寿命只有约10年，相较于二氧化碳的几个世纪，减少甲烷排放可能是短期内减缓气候变暖最有效的方法之一。

4、捕获和利用二氧化碳

如果要将全球变暖限制在1.5摄氏度以内，就必须采取措施从源头捕获或通过自然或人工过程直接吸收二氧化碳。尽管陆地和海洋吸收了一半以上的二氧化碳排放，但人类活动却正在损害自然界吸收碳的能力，例如持续的森林砍伐和海洋变暖。

5、数字健康和可再生能源

推动数字健康是应对气候变化的重要手段之一。通过提倡清洁、可再生能源的使用，如风能和太阳能，可以减少对化石燃料的依赖，降低温室气体排放。同时，采用先进的数字技术，例如电动汽车、智能电网和能源储存技术，有助于提高能源效率，推动向可持续发展的能源体系过渡。

风力发电对气候和环境的影响有如下：

1、风力发电对会危害当地的生态环境如破坏植被、改变地形地貌，造成水土流失使土地沙漠化。

2、风力发**响局部气候风电是利用大气中的风能，根据能量守恒定律，一种能量的消耗与产生必然需要产生或消耗另一种能量，因此风力发电机组发电过程必然。

3。风力发电场周围环境都不错，所以会成为很多鸟类的天堂，但是会造成大量的鸟类遭到风力涡轮机的伤害。

其他危害：

1、风力发电对会危害当地的生态环境如破坏植被、改变地形地貌，造成水土流失使土地沙漠化。

2、风力发**响局部气候风电是利用大气中的风能，根据能量守恒定律，一种能量的消耗与产生必然需要产生或消耗另一种能量，因此风力发电机组发电过程必然要消耗掉一部分大气中的风能，而风能作为气候变化的重要因素之一，其变化必然带来气候的变化。

3、风力发电场周围环境都不错，所以会成为很多鸟类的天堂，但是会造成大量的鸟类遭到风力涡轮机的伤害。