风电场短期风速的数值预报方法与预报误差分析研究

来源 :北京大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:killme2005
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本文利用中尺度气象模式Weather Research and Forecasting Model(wRF)为工具,以我国江苏如东地区的风电场和辽宁法库地区的风电场为例,探讨对风电场未来72小时风速进行预报的数值方法,并对数值模式预报的风速误差进行分析,目的是为将来建立上述地区的短时风速预报中尺度模式以及相应的统计订正模式提供理论依据。   我们首先对江苏如东风电场测风塔的实测资料进行了统计分析,初步了解该地区风场不同时间尺度的变化特征。分析表明,80米与10米风切变呈现出明显的季节变化和日变化特征。在如东风电场,利用风速预报结果计算风功率时不宜仅考虑轮毂高度风速,而应该考虑叶片扫风区域的整个风速廓线。   然后,我们利用WRF对2008年进行了一年的反推预报,并将结果与测风塔观测值进行比较。结果表明,在整个预报的72小时内,80米风速预报的平均均方根误差为2.718ms-1,在预报时16-40小时的并网关注时间段内,平均均方根误差为2.513 ms-1,与国内外现有的预报误差水平基本相当。模式的绝对误差和均方根误差存在季节变化和日变化,在一年里,夏季的误差最大,在一天中,早晨的预报结果较好。预报误差并不是完全随机的,与日平均风速、气压、温度之间存在关系。我们还对高误差的预报个例相应时段的天气型进行了统计分析,结果表明,高预报误差发生时往往伴随着锋面和低压系统,在热带气旋靠近本场时也容易带来高预报误差的出现。   在此基础上,我们针对预报结果较差的个例,在模式参数设置和资料同化两个方面进行了改进的尝试。结果表明,对于尺度较大、较为复杂的天气系统,模式本身的不确定性对风速的预报影响较小,而初始场和侧边界场的不确定性对风速预报的影响较大,选用合适的预报初始时间,可以改进预报的结果;通过客观分析技术同化中国气象局下发的9210常规观测数据,可以对初始场进行改进,从而更好地预报出中小尺度的对流系统,但对风速预测的误差改进有限。   另外,对于分辨率的敏感性实验表明,在较为平坦的地形(如如东地区),5-6公里的分辨率已经足够;而针对复杂地形(如法库地区),采用2公里或以下高分辨率的WRF预报可以提高风速预报精度。在复杂地区利用CALMET作为小尺度气象场诊断工具,可以获得更高空间分辨率的风速信息,但不能取代高分辨率的WRF预报。  
其他文献
十一届三中全会以来,有关解放思想、实事求是的论著,其数量之多,堪称空前,其中也不乏精品上乘之作,但就总体而言,系统性和全面性不足则是许多著述普遍存在的弱点。魏胤亭教授撰写的《实事求是论纲》(以下简称《论纲》,已由中国经济出版社1998年9月出版),作...
气溶胶对大气环境造成了污染;减弱了到达地面的太阳光,从而降低了大气能见度;通过气溶胶-云-辐射效应对大气环流和气候也产生显著的影响。北半球的几个典型人类活动密集地区,例
土壤碳(C)库是陆地生态系统最大的C库,其库量是大气C库的2倍,是植被C库的3倍,土壤C库的变化直接影响大气中二氧化碳(CO2)的浓度,进而影响全球变暖。农业生产为人类提供必要的物质
学位
目前国际上对三板市场投资者保护已具有较为成熟的理论并建立起了较为健全的制度,国内已有的文献多是就整个证券市场谈投资者保护,专门结合现阶段或未来一段时间我国三板市场
气溶胶能够改变全球的辐射能量平衡和水分循环过程,通过直接辐射效应、间接效应和半直接效应影响全球的气候变化。数值模式不仅是气溶胶光学、化学和微物理特性时空分布特征模
本文利用EEMD方法分析了欧洲及全球温度序列的多尺度变化特征及欧洲季节变化特点。结果表明:(1)欧洲和全球温度的低频波动有很好的吻合度尤其是在年代际和世纪尺度上。具体而
解放思想,实事求是,是人类自我扬弃、探索发展的实践过程,是人类深化对客观世界的认识过程。一部人类进化史,实质上是一部思想解放史。改革开放20年来的历史,留下了一条思想
全球和区域气候变化不仅表现在地表,也反映在对流层和平流层中。因而研究从地面至高空大气变化是气候变化观测事实分析和研究的一个重要方面。大气探空资料具有时间序列长和
竞选总统、州长,竞选议员,在资本主义国家的政权建设中是很平常的事。在我国的国民党统治时期,蒋介石也导演过竞选“国大代表”和“总统”的闹剧。然而,在中国共产党领导下