風能和波浪能作為重要的海洋可再生清潔能源,在近岸及遠海島礁海域具有廣闊的應用前景。認識能源的時空分布及長期趨勢,是資源開發價值評估和區域能源結構優化的關鍵。然而,以往研究大多把能源的長期變化視作增長或減弱的單一趨勢。
近日,中國科學院南海海洋研究所團隊,揭示了南海風能和波浪能資源密度長期趨勢突變的季節與空間異質性特征,以及其驅動機理。
研究基于ERA5再分析數據及多站位浮標觀測資料,闡明了1980年至2024年間南海風能與波浪能的總體變化趨勢。波浪能表現為全域性增強,風能則呈現出北部增強、南部減弱,以及冬季增強、夏季減弱的時空分布特征。
通過Mann-Kendall趨勢突變分析,團隊識別出1995年與2005年是南海風能和波浪能長期趨勢的兩個關鍵突變點。在1995年前后,夏季南部風能減弱與北部風能增強的趨勢均放緩,同時春季波浪能由增強轉為減弱。在2005年前后,冬季風能與波浪能的增長趨勢則均明顯加速。
進一步分析表明,風、浪場的變化與ENSO、PDO和AMO等主要氣候因子密切相關。這揭示了氣候變化通過調節季風強度與強風事件頻率,共同驅動了南海風、浪能這種兼具季節與區域差異的趨勢突變過程。
研究結果對能源設施預警決策與運維優化模型的構建具有技術支撐意義,為南海可再生能源的布局和開發提供了科學依據。
相關研究成果發表在Energy上。
論文鏈接
南海風能和波浪能趨勢突變年份的空間分布(1980-2024年)
本文鏈接:研究揭示南海風浪資源時空異質特征http://www.sq15.cn/show-12-2118-0.html
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