青海气温变暖与风能开发关系的探讨

任海趁

青海省气象台影视中心，青海西宁 810001

2011年7月14日开始，青海大部分地区出现一轮晴热高温天气，根据省内各地自动站气温监测显示，全省共有8个站气温超过30℃，其中民和气温达32℃，为全省最高。省会西宁的日最高气温达到30℃。2010年28日青海各地气温飙升。民和、西宁等地高温超过37℃，为10年来少有。截至28日17时，全省有22个气象站日最高气温超过了30℃，其中民和、循化、尖扎、乐都、西宁市最高气温超过了37℃，民和气温为全省最高，达到了37.6℃，突破了37.2℃的历史极值。

1 青海省历年气温对照变化

1.1 气温上升明显

从1961年～2006年青海省年平均气温上升幅度明显高于我国及全球增温平均值，升高了1.5℃。2006全省年平均气温比1961年～2006年的平均值偏高1.4℃，为1961年～2006年最高。就省内不同地区而言，柴达木盆地为全省增温最明显的区域，年平均气温升温速率每10年为0.44℃，其它依次为环青海湖地区0.34℃，三江源地区为0.32℃，东部农业区为0.24℃。从气温变化的季节性来看，冬季增温最明显，1961年～2006年46年间全省冬季平均气温上升了近2.6℃，1987年～2006年间出现全省性的暖冬就有16年。

1.2 降水量变化明显

1961年～2006年青海年降水量每10年增加1mm，总体而言呈现出微弱的增多趋势。不同年代间降水量变化十分显著，70、90年代降水量明显偏少，60、80年代降水两显著偏多。21世纪以来降水量呈增多趋势。降水量的区域性变化差异较大，东部农业区降水量每10年减少5.2mm，而柴达木盆地降水量每10年增加5.6mm，环青海湖和三江源地区则表现为微弱增加趋势。从降水量的季节变化来看春、冬季增加，秋季减少，夏季变化不明显。

1.3 主要极端天气气候事件发生的频率和强度出现了明显变化

1）干旱加剧。进入20世纪90年代以来，干旱灾害明显加剧，有5年受灾面积超过20万公顷；2）大降水日数增多，降雨强度增大，泥石流、滑坡等次生灾害增多；3）冰雹灾害增多，程度加重。1960年～2000年青海雹灾的受害面积逐年增多，21世纪以来雹灾影响更为突出，但东部农业区防雹炮控区内受灾面积呈减少趋势；4）雷电灾害频繁。近年来青海雷暴日数显著增多，雷暴灾害所造成的损失日趋严重。1997年～2006年青海高原雷暴日数每年以3.2天的速率增多；5）雪灾发生频次减少但强度加大。2008年1月中旬～3月上旬出现了百年不遇的全省性雪灾，其中1月中下旬全省大部分地区降雪量偏多1～37.2倍，降温幅度在1.1℃～16.0℃之间，平均气温偏低0.3℃～3.8℃，对农牧业、交通和群众生活造成严重影响。

2 柴达木盆地风能电站的开发对我省环境的影响

近年来，风力发电被看成是清洁，环境效益好、可再生，永不枯竭的能源，使得它成为我省新能源战略开发的重点。全省风能资源丰富，年平均风速总的地域分布趋势是西北部大，东南部小，即柴达木盆地中、西部，青南高原西部及祁连山地中、西段年平均风速均在4m/s以上。2009年上半年，柴达木盆地内已签约的太阳能、风电等新能源开发类项目金额达135亿元。

人们对它的负面影响主要从局部影响和风电性能的角度来分析，即主要是噪声，视觉污染；占地；不稳定，不可控；成本高等问题，但却忽略了它对气候的影响。冷源和热源是影响青海气候的主要重大因素，冷源主要是北方冷空气和青藏高原。而热源主要有赤道到回归线附近摆动的太阳、南方暖空气和热带气旋。

我省由于地势高，直接从空气中接水成冰，日积月累，形成巨大的冷源。我们知道，降雨降雪主要是潮湿空气在降温过程中，一些水分就冷凝成雨雪所致。也就是说，很多雨雪都需要冷空气的刺激，而我省的地区，冷空气很多，但潮气少，所以降水量少，主要降水需要北方突强冷空气催化。

随着风轮转子的转动大气中的冷暖空气产生强大的垂直方向上的混合。转子转动时会产生紊流，就像快艇的发动机产生的尾迹。上层空气被压向地面而近地面的空气被挤升，引起冷热空气混合。而风能发电，尤其是那种成林成片150米左右的巨大风扇，对风能的阻截来说，是线和面的概念。大量截留风能的主要恶果，就是冷空气南下受阻，改变我省以往的气候格局。

1）大面积升温，上升还会带来湿气增加，但由于冷源能量减少，未必带来降雨增加；

2）增加的湿气和温度，在北方强冷气流和青藏高原的作用下，又可能形成降雨条件，但这种降雨在冬春之际，就极可能是冻雨，即下雨后结冰；

3）青藏高原的冷源将高速消耗，其主要表现应该是雪山加速消融。在地面建成片的风力发电场,必然阻隔大气的自然流通,造成热的地方更热,冷的地方更冷,干的地方更干,湿的地方更湿.一个典型的例子:在卫星照片上可以清晰的看到,在喜玛拉雅山脉北面我国西藏一边全部是贫瘠的黄颜色而南面印度一边全部是郁郁葱葱的绿色.这是由于山脉的阻隔,西南暖湿气流无法进入,被南亚各国留下.而他们又降水太多,每年都得被风暴和洪水困扰。甚至有人建议挖开喜玛拉雅山脉,让暖湿气流可以深入中国内地,改善西南恶劣的环境,同时南亚国家也可以得利。这是对大气的自然流通人为增加的障碍；

4）雾天的频繁出现，也和风力发电有关。近地面空气由于降温或降水含量增加而达到饱和，水汽凝结或凝华而形成雾。近地面层水汽充沛时，气温稍有下降就会使水汽凝结。湿度越大、湿层越厚，就越有利于形成雾。我们知道，大雾还有一个条件，就是风小，大范围的大雾说明天气很平静，也就是没有强冷空气入侵。大风带来空气的流动性，一方面会破坏雾的形成，另一方面，冷空气的强势插入，直接将空气中的水分很快冷凝成水，形成降雨。而众多的风力电站早已使冷空气徐徐步行，缓慢冷空气，就不能带来雨雪天气，只能带来大雾。

大雾特别是长期低能见度的大雾，导致交通滞塞，全面影响我省的经济和工业运转。

3 结论

国外一些研究也证明了风力发电站可以改变当地的气候这一现象，如《地球物理研究》杂志一篇文章的研究结果显示：一个拥有1万台风力发电机的风力发电厂会使得其地表温度上升0.7℃；美国普林斯顿大学的研究人员通过模拟大型风力发电站内发电机组和站区大气相互作用效应得出：风力发电站可以改变当地的气候。空气中的潮气由于发电机叶片的转动上升，所以靠近地面的区域就会变得干燥温暖，风力发电厂附近的农作物将会受到不良影响，此外，风力发电的电磁干扰、噪声对生态和微气候都会造成一定的影响。

风力发电机对青海气候的影响会导致局部气候干旱。有理由相信，大规模的风力发电,将影响大气的自然流动,从而可能形成气候性干旱,特别是风力发电机附近区域的气候。合理，适量的开发才是最好的办法。