风能资源的评估需建立在大量实测资料基础之上,针对海上气象观测困难和缺乏可靠观测数据等问题,作者在综述近年来国外几种典型海上风能资源评估方法的基础上,提出利用中尺度大气数值模式MM5进行风场数值模拟,重现更为完整且详细的风场结构,为海上风能资源的评估提供数据准备.作者分析了海上风能资源评估中可能出现的难点问题,对MM5模式模拟结果在海上风能资源评估中的适用性作了详尽的调查和评价.利用地面、高空常规气象观测资料,特别是尝试把海洋站逐时测风资料、QuikSCAT卫星SeaWinds微波遥感散射计风场反演资料用于MM5模式的同化方案.通过MM5模式的格点分析张弛逼近和站点观测张弛逼近四维资料同化方法,将多种来源观测资料融合到模式中.文中讨论了方法的实现过程,并利用MM5对选定的研究区域(大致范围为北纬16~25°、东经107~119°,包括了广东省沿海一带的南海北部区域和部分陆地、岛屿)进行了数值模拟试验,给出27km和9km网格分辨率间隔1h的风场,个别区域给出更高水平分辨率(1km)的风场.为探讨各种观测资料的同化对模拟风场准确度的影响,设计了几种模式模拟试验对照方案,给出不同试验方案风场模拟结果与海洋站实测值的统计对比分析检验结果.研究表明,使用观测质量较高、更高时空分辨率的观测资料和四维资料同化方法可以明显改善风场数值模拟效果.卫星微波遥感技术的发展为海面风的监测和研究提供了新的资料来源,卫星微波遥感全球海面测风数据已积累了近20年.作者对QuikSCAT测风卫星上SeaWinds散射计的测风原理及其数据特点进行了详细的描述.卫星微波遥感散射计风场反演资料的同化试验证明,通过改进散射计海面风场反演方法,进一步提高海面风场反演资料精度,将其同化到中尺度大气数值模式中来获得一定时空分辨率的风场信息,是为海上风能资源评估提供较高精度风资源数据的有效途径.作者基于Web GIS平台,结合不同来源数据的特点,以海上风能资源评估应用为目的,完成了风资源分析与信息发布系统的功能设计,最终实现了风资源模拟计算、统计对比分析、风资源信息可视化表达和交互式网络发布系统的集成.风能投资者和能源规划者以及其他相关用户通过Internet即可获得风资源信息及其它相关信息,实时地进行风资源的分析.