我國風能資源的分布與天氣氣候背景有著非常密切的關(guān)系,從我國風能資源分布圖上可以清楚看出,我國風能資源豐富和較豐富的地區(qū)主要分布在兩個大帶里。
三北(東北、華北、西北)地區(qū)豐富帶,風能功率密度在200~300 瓦/ 平方米以上,有的可達 500 瓦/米 以上,如阿拉山口、達坂城、輝騰錫勒、錫林浩特的灰騰梁等、可利用的小時數(shù)在 5000 小時以上,有的可達 7000 小時以上。這一風能豐富帶的形成,主要是由于三北地區(qū)處于中高緯度的地理位置有關(guān)。
冬季(12-2 月)整個亞州大陸完全受蒙古高壓控制,其中心位置在蒙古人民共和國的西北部,從高壓中不斷有小股冷空氣南下,進入我國。同時還有移動性的高壓 (反氣旋)不時的南下,這類高壓大致從四條路經(jīng)侵入我國。一條是源于俄羅斯的新地島,經(jīng)西北利亞及蒙古人民共和國進入我國,由于是西北向稱為西北路徑;第二條源自冰島以南洋面,經(jīng)俄羅斯、哈薩克斯坦,基本上是自西向東進入我國新疆,稱為西路經(jīng);第三條源自俄羅斯的太梅爾半島,自北向南經(jīng)西北利亞、蒙古人民共和國進入我國,稱為北路經(jīng);第四條源于俄羅斯貝加爾湖的東西伯利亞地區(qū),進入我國東北及華北一帶,稱為東北路經(jīng)。這四條路經(jīng)除東北路經(jīng)外,一般都要經(jīng)過蒙古人民共和國,當經(jīng)過時蒙古高壓得到新的冷高壓的補充和加強,這種高壓往往可以迅速南下,進入我國。
由于歐亞大陸面積廣大,北部地區(qū)氣溫又低,是北半球冷高壓活動最頻繁的地區(qū),而我國地處歐亞大陸東岸,正是冷高壓南下必經(jīng)之路。三北地區(qū)是冷空入侵我國的前沿,一般在冷高壓前鋒稱為冷鋒,在冷鋒過境時,在冷鋒后面 200km附近經(jīng)??沙霈F(xiàn)大風就可造成一次6~10 級(10.8~24.4m/s)大風。對風能資源利用來說,就是一次可以有效利用的高質(zhì)量大風。
從三北地區(qū)向南,由于冷空氣從源地長途跋涉,到達我國黃河中下游再到長江中下游,地面氣溫有所升高,使原來寒冷干燥氣流性質(zhì),逐漸改變?yōu)檩^冷濕潤的氣流性質(zhì),(稱為變性)也就是冷空氣逐漸的變暖,這時氣壓差也變小,所以,風速由北向南逐漸的減小。
我國東部處于蒙古高壓的東側(cè)和東南側(cè),所以盛行風向都是偏北風,只視其相對蒙古高壓中心的位置不同而實際偏北的角度有所區(qū)別。三北地區(qū)多為西北風,秦嶺黃河下游以南的廣大地區(qū),盛行風向偏于北和東北之間。春季 (3~5月)是由冬季到夏季的過渡季節(jié),由于地面溫度不斷升高,從4 月開始,中、高緯度地區(qū)的蒙古高壓強度已明顯的減弱,而這時印度低壓 (大陸低壓)及其向東北伸展的低壓槽,已控制了我國的華南地區(qū),與此同時,太平洋副熱帶高壓也由菲律賓向北逐漸侵入我國華南沿海一帶,這幾個高、低氣壓系統(tǒng)的強弱、消長卻給我國風能資源有著重要的作用。
在春季這幾種氣流在我國頻繁的交綏。春季是我國氣旋活動最多的季節(jié),特別是我國東北及內(nèi)蒙一帶氣旋活動頻繁,造成內(nèi)蒙和東北的大風和沙暴天氣。同樣地江南氣旋活動也較多,但造成的卻是春雨和華南雨季。這也是三北地區(qū)風資源較南方豐富的一個主要的原因。全國風向已不如冬季風那樣穩(wěn)定少變,但仍以偏北風占優(yōu)勢,但風的偏南分量顯著的增加。
夏季 (6~8月)東亞地面氣壓分布開勢與冬季完全相反。這時中、高緯度的蒙古高壓向北退縮的已不清楚,相反地印度低壓繼續(xù)發(fā)展控制了亞州大陸,為全年最盛的季節(jié)。大平洋副熱帶高壓等時也向北擴展和向大陸西伸??梢哉f東亞大陸夏季的天氣氣候變化基本上受這兩個環(huán)流系統(tǒng)的強弱和相互作用所制約。
隨著太平洋副熱帶高壓的西伸北跳,我國東部地區(qū)均可受到它的影響,在此高壓的西部為東南氣流和西南氣流帶來了豐富的降水,但由于高、低壓間壓差小,風速不大,夏季是全國全年風速最小的季節(jié)。
夏季大陸為熱低壓、海上為高壓,高、低壓間的等壓線在我國東部幾呈南北向分布的型式,所以夏季風盛行偏南風。