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河套地区对流触发的时空特征及风电场增强效应研究

对流触发,风电场,边界层辐合线

主题1 天气、气候、全球变化、行星大气 > 专题1.28 雷暴气象和雷电物理

对流触发的预报一直是国际上天气预报的难点和挑战，其时空分布规律及影响机制尚待深入研究。本研究基于雷达资料首次系统统计了河套地区对流触发的时空分布特征，并依据不同天气形势下对流触发是否与边界层辐合线相关进行了分类。结果表明，河套地区对流触发的高发区主要位于沙漠、山地及高原边缘，呈现出显著的地域差异。沙漠附近的对流多在中午前后触发，持续时间较长；而山地附近及高原边缘的对流则多在夜间至凌晨触发，持续时间较短。辐合线相关的对流触发与非辐合线相关的对流触发在触发高发区、高峰时间及持续时间上均表现出明显差异，不同天气形势下的对流触发特征亦各不相同。

值得注意的是，统计结果首次揭示，大片陆上风电场显著增强了河套地区的对流触发活动频率。对2012–2015年6–8月对流触发的统计显示，风电场区域是明显的高发区，其位置与形状同2011年建成的风电场集群具有较好对应，而2019年开始建设的风电场则未呈现显著对应关系。为进一步验证该现象的普遍性，下一步计划利用美国俄克拉荷马州的雷达资料，统计该地区对流触发与陆上大片风电场分布的对应特征，以探讨陆上风电场影响对流触发的普遍物理机制。本研究为认识陆上风电场对局地对流天气的影响提供了观测证据，对风能资源开发背景下的强对流天气预报具有重要参考价值。