華北區(qū)植被覆蓋與風(fēng)速變化的關(guān)系
纏纏綿綿走天涯的風(fēng)與沙少了,原因何在?背靠最大的大陸歐亞大陸,毗鄰最大的大洋太平洋,中國(guó)屬于典型的季風(fēng)氣候,有研究指出中國(guó)區(qū)風(fēng)速的減小一部分就可以歸因于季風(fēng)環(huán)流的減弱,具體表現(xiàn)為在全球變暖的大背景下,大陸增溫比海洋明顯,導(dǎo)致冬季海陸溫差減小,冬季風(fēng)減弱;另外由于排放的增加使華南區(qū)夏季地面溫度下降,南海和西北太平洋的升溫使得夏季的海陸熱力對(duì)比減小,夏季風(fēng)也出現(xiàn)減弱[5]。除了大氣環(huán)流的影響,Vautard等[3]通過(guò)分析北半球822個(gè)氣象臺(tái)站數(shù)據(jù)并進(jìn)行數(shù)值模擬指出地表粗糙度的增加可以解釋25-60%的風(fēng)速減弱。那對(duì)于華北區(qū)域,地表特征的變化又是怎樣的呢?下圖給出了華北區(qū)域的植被覆蓋數(shù)據(jù)[1],可以看出,1998-2011年間華北區(qū)域的植被覆蓋有很好的改善。并且基于逐年的數(shù)據(jù)分析,可以發(fā)現(xiàn)特別是森林覆蓋率這個(gè)改善趨勢(shì)是逐年提升的。
圖3:1998-2011年華北地區(qū)NDVI變化趨勢(shì)圖
基于2000-2011年植被覆蓋指數(shù)NDVI與西北風(fēng)源頭與末端年度風(fēng)速的衰減比例進(jìn)行相關(guān)性分析可以發(fā)現(xiàn),相關(guān)性達(dá)到55%(去除2003年病態(tài)點(diǎn)),呈現(xiàn)出明顯的相關(guān)性,可以看出植被覆蓋率的提升確實(shí)伴隨著風(fēng)的降低,防風(fēng)固沙效果明顯。同時(shí)需要注意的是圖中的紅色樣本點(diǎn)是2007-2011年,2007年開(kāi)始了張北地區(qū)風(fēng)力發(fā)電大規(guī)模發(fā)展,衰減率并沒(méi)有出現(xiàn)異常偏離植被覆蓋影響趨勢(shì),這一定程度揭示了風(fēng)電發(fā)展并非滄州與張北之間風(fēng)速衰減的主要相關(guān)要素。
圖4:植被覆蓋與風(fēng)速衰減關(guān)系圖
世界最大的生態(tài)工程三北防護(hù)林
為啥咱的植被覆蓋率提升了呢,作為中國(guó)人,這需要自豪地從頭說(shuō)起。三北防護(hù)林,位于我國(guó)西北、華北北部和東北西部,一共有13個(gè)省、市、區(qū)的551個(gè)縣、東起黑龍江省賓縣,西至新疆維吾爾自治區(qū)的烏孜別里山口,北抵國(guó)界線,南沿天津、汾河、渭河、洮河下游、布爾汗達(dá)山、喀喇昆侖山,東西長(zhǎng)4480公里,南北寬560—1460公里。工程建設(shè)總面積406.9萬(wàn)平方公里,占全國(guó)陸地總面積的42.4%。此工程從1977年開(kāi)始,建設(shè)速度之快,工程規(guī)模之大,均超過(guò)了國(guó)際上有名的大型生態(tài)工稈。因此被國(guó)際上譽(yù)為“中國(guó)的綠色長(zhǎng)城”、“生態(tài)工程的世界之最”,“世界最大的生態(tài)工程”。
圖5:三北防護(hù)林體系建設(shè)總體規(guī)劃圖
三北防護(hù)林工程從1978年開(kāi)始到2050年結(jié)束,歷時(shí)73年。分三個(gè)階段、八期工程進(jìn)行建設(shè)。
最大的生態(tài)項(xiàng)目讓綠色風(fēng)力發(fā)電吃點(diǎn)虧
基于1995年至2014年的格林云中尺度數(shù)據(jù),老編給出了這期間平均風(fēng)速的年際變率空間分布圖,可以看出,呈現(xiàn)較為明顯的逐年下降趨勢(shì)的區(qū)域與三北防護(hù)林的建設(shè)區(qū)域分布有高度的空間相關(guān)性,在這些區(qū)域內(nèi),有平均每5年約0.1m/s的風(fēng)速下降?;诟窳执髷?shù)據(jù)分析,在以下區(qū)域搞風(fēng)力發(fā)電會(huì)體驗(yàn)到風(fēng)速逐年下降之痛。