东北三省土壤风蚀天数时空变化及分区评述

基于东北三省1981−2017年气候资料,明确不同区域不同耕作阶段（全年、休耕期和播前1个月）不同等级日最大风速发生的变化规律;结合考虑降水影响下的起动风速指标,解析不同区域各阶段风蚀发生天数的时空规律,为各区域提出相适应的土壤保护耕作措施提供科学依据。结果表明：东北三省全年0−3级、4−6级和7级及以上日最大风速年均出现频率分别为48.5%、50.4%和1.1%,研究期内,全年、休耕期和播前1个月0−3级日最大风速出现频率均呈增加趋势,而4级及以上风速出现频率呈减少趋势。研究区域全年风蚀发生天数比例为35.0%,而播前一个月发生风蚀天数占该时期总天数的比例高于全年均值,达57.0%。大部分地区各个时期风蚀发生天数呈减少趋势。辽河平原区和三江平原区休耕期和播前1个月风蚀发生天数均较多,应重视风蚀对土壤的影响。松嫩平原区虽然休耕期土壤风蚀发生频率较低,但播前1个月风蚀发生较多,该区域应倡导免耕技术以降低土壤风蚀。     

基于本征正交分解的水平轴风力机非定常尾迹特性分析

风力机的尾流效应对下游风力机的气动性能和疲劳载荷均有重要影响。为了研究叶尖速比对水平轴风力机非定常尾迹特性的影响,该研究在中性大气条件下采用基于致动线模型的大涡模拟（Large Eddy Simulation, LES）方法对不同叶尖速比下运行的风力机进行了数值模拟,并采用本征正交分解（Proper Orthogonal Decomposition, POD）方法对风力机尾迹结构进行了分析。结果表明,叶尖速比对风力机下游12D（D为风轮直径）范围内速度分布有显著影响,随着流向距离的增加,叶尖速比的影响逐渐减弱;风轮尾迹中2D处的速度亏损最大,在下游28.5D附近速度完全恢复;叶尖速比对风力机尾迹湍流强度有很大影响,叶尖速比为2时尾流湍流强度最弱,而叶尖速比为3时尾流湍流强度最大,说明该叶尖速比下尾流与大气边界层掺混作用剧烈,有利于尾迹速度恢复;叶尖速比对风力机尾迹结构的尺度和含能大小有显著影响,叶尖速比为3时尾迹中的大尺度结构及其含能占比最高,随着POD模态阶数的增加,尾流结构尺度和含能逐渐减小;风力机尾迹结构由反向旋转的高、低速涡对组成,其垂向尺度可达到整个边界层厚度,而风力机风能吸收利用效率主要体现在尾迹展向湍涡结构的尺度。该研究可为深入理解叶尖速比对风力机尾迹平均统计特征及结构演化的影响提供依据,为风力机优化设计和运行策略制定提供帮助。     

延怀盆地不同土地利用类型土壤风蚀物特征

研究延怀盆地典型土地利用类型地表土壤风蚀物分布特征,可为了解该区域风蚀过程、改善生态环境提供数据支撑。以怀来县为研究对象,采用野外监测和室内分析相结合的方法,分析了葡萄、果桑、欧李、玉米免耕、玉米翻耕5种土地利用类型在冬季休耕期(上年11月—次年2月)和春季备耕期(3—5月)风蚀物质量、粒径及碳氮含量随高度的变化特征。结果表明:(1)欧李与玉米翻耕地土壤风蚀物质量分数垂向分布遵循幂函数递减规律; 果桑、葡萄与玉米免耕地土壤风蚀物质量分数在监测高度范围内随高度增加无规律性变化。(2)春季备耕期5种土地利用类型输沙通量均高于冬季休耕期。(3)冬季休耕期5种土地利用类型风蚀物的粒径范围集中分布在500～2 μm; 春季休耕期5种土地利用类型风蚀物的粒径范围集中分布在250～2 μm。(4)5种土地利用类型冬季休耕期风蚀物碳氮含量高于春季备耕期。风蚀物质量、碳氮含量及粒径的垂直分布受土地利用类型和人为活动的影响,其中人为活动对输沙通量影响较大,因此在该区域土壤风蚀防治过程中可以采用构建防风草篱、合理调整土地利用布局的方式,达到降低近地表风速、拦截风沙的作用。     

小型民用风力发电系统最大功率跟踪策略研究

根据建立的风力发电系统模型,分析风力机输出特性,确定风力机输出功率与风力机的角速度有关。采用扰动观察法对最大功率点进行跟踪,通过查找风力机的最佳旋转角速度,实现基本风速不变和变化时的最大功率跟踪。     

武威市极大风速气候特征分析及其推算

利用武威市观测站2005~2013年最大风速与极大风速观测数据,拟合武威市最大风速与极大风速之间关系,从而推算1980~2004年极大风速,对武威市1980年以来极大风速气候特征进行分析。结果表明,1980年以来武威市极大风速共出现4个峰值,分别出现在1984、1985、1993和2013年,尤其是1993年,极大风速达30.5 m/s,历史灾情记录显示1993年的"5.5黑风"破环力极强,给武威的农业生产带来了极大的影响,1994~2012年属于极大风速较小阶段,但由于此阶段武威市设施农业发展迅速,仍是给当地生产造成的严重的损失,利用第Ⅰ型极值分布方法推算武威市未来10、30、50、100年内可能出现的最大风速,推算结果分别为28.6、31.3、32.6、34.3m/s,在今后设施农业的规划和发展应加强大风灾害的防范。     

烟台地区的大风预报研究

通过对烟台地区的地形和海陆分布特点,主要从天气学的角度统计和分析了该地区2001 ～ 2009年大风发生的范围以及不同范围大风的日数年代、季节变化规律,并利用现有的MICAPS资料对烟台地区的大风环流型进行了分析,同时就目前该地区大风的预报方法进行了概述.结果表明,烟台地区大风天气中以个别大风为主,其中大风天气主要发生在3～5月;10年内,大风的年际变化趋势基本是按照曲线递增达到峰值后又开始递减的趋势,期间出现了2002和2007年2个峰值,并有1个谷值;在对烟台地区进行大风预报时,选取了网格点中与烟台站关联的平均分布的5个站点（烟台、福山、海阳、龙口、长岛）进行预报研究,通过参考文献以及烟台等站点的经验预报,选取8个预报因子作为备用预报因子,利用逐步回归程序建立了5个站的预报方程并对最后的结果进行了回报检验,虽然取得了一定的预报效果,但预报精度比较低,不是特别的理想.     

仿真固沙灌木林与塑料网方格沙障防风固沙效能比较

干旱区的水资源限制了植物治沙应用范围,将仿真固沙灌木加入退化梭梭林,比较仿真固沙灌木＋梭梭的灌木林与塑料网方格沙障防风固沙效能,为仿真固沙灌木应用提供参考。在野外相同条件下观测比较仿真固沙灌木林与塑料网方格沙障内风速,结果显示：仿真固沙灌木＋梭梭灌木林的风速削减率与塑料网方格沙障的差异不显著;随着风速增大,仿真固沙灌木降低风速率与塑料网方格沙障降低风速率差异变小;在风速为8.1~8.9 m s-1时,仿真固沙灌木降低风速率达塑料方格沙障的80%;仿真固沙灌木＋梭梭灌木林的输沙率随高度变化为指数递减,是裸沙地的35%;仿真固沙灌木林的建立不受气候条件影响,可重复应用,与灌木搭配可增强防风固沙效能。     

Forest management and forest state in southern Sweden before and after the impact of storm Gudrun in the winter of 2005

About three times the annual cut in southern Sweden (Götaland) was damaged by the storm Gudrun in January 2005, i.e. almost as much as the normal annual cut for all of Sweden. To establish any differences in forest management and state before and after the storm, measures such as growing stock volume, age-class distribution, and species composition were analyzed within the damaged area. As a reference the situation before and after the storm within the area in Götaland not damaged by the storm was also analyzed. For all analyses, sample plots from the Swedish National Forest Inventory were used. Results based on mean values for the years 2000–2004/2005–2009 showed that the total growing stock for the damaged area decreased by approximately 30 million m³ after the storm. This was mainly caused by a decrease in Norway spruce (Picea abies (L.) H. Karst). Annual growth for pine, spruce, and deciduous trees decreased by 1.8 million m³ in the damaged area. This mainly included stands already thinned and not, as expected, in the stands ready for final felling. Also, the proportional area within each of the age classes 21–40, 41–60, and 61–80 years decreased. The storm led to an increased area in immediate need of precommercial thinning. No changes in choice of species when regenerating could be observed. Furthermore, only marginal adaptation by forest owners to future risk of wind throw could be detected.     

履带式遥控风力灭火机的设计与研究

为了提高灭火效率、缩短灭火距离、解决灭火人员负载过重及灭火安全等问题,本文通过对履带式遥控风力灭火机工作原理的分析及总体方案的确定,设计了履带式遥控风力灭火机行走机构.设计的履带式遥控风力灭火机可以实现远程遥控且具有良好的爬坡能力和通过能力.     

乌鲁木齐地区风能资源及风力发电机特性

为了评估乌鲁木齐地区不同高度的风能资源及当地风力发电机特性,分析了两参数威布尔风速分布模型、风速随高度变化的模型、风能功率密度和容量因子等模型．利用乌鲁木齐地区10,20,30,40,50,60,70 m高度的风速数据,分析了该地区典型气象年不同高度的月平均风速、年平均风速、年平均风能功率密度、风速概率分布、基于极大似然法的威布尔形状参数与尺度参数、累计概率分布,同时选取了该地区使用的8种中小型风力发电机,分析了这些风力发电机的容量因子及能量输出．结果表明：乌鲁木齐地区10～70 m范围内的风能资源介于可利用区和较丰富区之间,该地区风力发电机的容量因子偏小,其变化范围为4.4％～19.8％,这主要是由于该地区平均风速不大所致,说明了乌鲁木齐地区不适合建大型的风力发电厂,但是适合建小型的风力发电厂,或以风力发电为辅助的混合发电系统,或者以风力驱动的机械系统．