苏小岚，辛 渝，张宏杰，余行杰，赵逸舟，李元鹏

(1.新疆维吾尔自治区气象服务中心，乌鲁木齐 830002；2.中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所，乌鲁木齐 830002；3.中国电力科学研究院，北京 100055；4.新疆气候中心，乌鲁木齐 830002；5.新疆维吾尔自治区气象局，乌鲁木齐 830002)

引 言

发展可再生能源是应对气候变化,优化能源结构,解决能源和环境问题的关键。风能是一种可再生的清洁能源[1]，风力发电作为无污染可再生能源，已逐渐成为许多国家能源战略可持续发展的重要组成部分[2]。为了科学开发利用好风能资源，需要对当地风的特性及其对风电设备的影响开展分析研究。比如对风区中诸如风力机组选型设计、风机叶片的非定常载荷设计[3-8]等诸多规范中涉及的近地边界层内风的湍流特征，以及与风电机组转换效率设计和抗疲劳设计有关的风攻角等分布特征[6-9]及其对风电工程的影响等需要开展科学分析研究。我国对类似大型围栏、桥梁、风机等抗风设计中，湍流强度、阵风因子(Gu，下同)的估算，按平坦均匀下垫面4类动力学粗糙度(z0，下同)条件估算出离地10-200 m各高度层顺风向平均湍流强度(Iu，下同)、离地面5-300 m各高度层的Gu[10]。其中z0的区分，又主要按地物高矮稀密程度定性给出[10]。实际案例表明，z0自由度大，由z0推算得出的Gu或湍流强度非常粗糙[11]。另外，目前对非定常、非均匀的复杂下垫面在剧烈天气过程中对边界层气象要素影响的研究尚不成熟，相关的风观测研究及历史资料的积累极少。……