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中尺度气象模型在气象预测中的应用

时间:2023-06-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:中尺度气象模型是研究这些现象最好的工具。

中尺度气象模型在气象预测中的应用

中尺度模型应用于风资源的计算过程是非常复杂的,存在诸多不确定性,然而只要我们对其了解且运用得当,还是会给风资源评估和风场产能评估带来巨大的帮助的。因此值得我们深入研究并挖掘其潜力。

1.长期参考风数据

可以利用中尺度模型计算测风塔坐标点处的长期参考风数据,用于MCP分析,预测长期平均风况。作为长期参考风数据的前提是与测风塔实测风数据的相关性要足够好,否则引入的不确定性可能比不做修正更大。

中尺度模拟风数据的好处之一是其方便性,可以轻易获得几乎任何坐标点的长期参考风数据,免去查找参考气象站的麻烦。

2.风场宏观选址

可以利用中尺度模型模拟一个区域的风资源分布情况,用不同的颜色代表不同的平均风速,作为风电场宏观选址的重要参考。

3.风场发电量(风功率)预测

可以对中尺度气象模型稍作调整,推算未来短期内的风况变化,预测风电场未来数小时或数天的风资源变化情况。准确预测风电场的发电量对电网调峰意义重大,可以大幅提高风电的入网比例。风场发电量预测模型的基本流程图如图11-35所示。

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图11-35 风场发电量预测的基本流程图(www.xing528.com)

4.极端风况的预测和研究

如下坡风暴和低空急流等极端的大气现象是很难通过测风塔的风数据察觉的。风电场可能发生一些难以解释的现象。如测风数据显示湍流强度不大,地形也很简单,但是齿轮箱或偏航系统损坏率异常高。中尺度气象模型是研究这些现象最好的工具。

5.其他天气现象发生概率

中尺度模型可以模拟结冰现象和雷暴等发生的概率,对发电量评估和风险规避都有着重要的意义。

[1]这里是指北半球的情况,南半球正好相反。后文如果不做专门说明都是指北半球。

[2]从定义上讲,这种引导效应引起的风加速并不是所谓的谷风。即我们通常所说的“两山夹一沟”并非真正意义上的谷风,而是我们日常工作中的一种通俗称谓。

[3]文丘里效应(Venturi Effect)是指在高速流动的气体附近会产生低压,从而产生吸附作用。原理是当风吹过阻挡物时,在阻挡物的背风面上方端口附近气压相对较低,从而产生吸附作用并导致空气的流动。文氏管的原理其实很简单,它就是把气流由粗变细,以加快气体流速,使气体在文氏管出口的后侧形成一个“真空”区。当这个真空区靠近工件时会对工件产生一定的吸附作用。

[4]实际上,一般仅在近地层内风的垂直切变轮廓线才较好地符合指数或对数函数关系

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