短期风速资料在风速推算中的应用

港口码头设计风速对其设计、建设、运营安全至关重要。为了合理选用设计风速,在港口码头附近设立风速同步观测站,获取港口码头设计风速计算所需的短期资料。并把同步观测的短期资料与附近长期气象站资料进行相关分析,得到2地风速变化的内在关系。以此关系作为对气象站长期资料的修正。将厦门气象站长年风速数据采用极值频率分布拟合方法,计算得到码头建设所需的设计基本风速。再利用2地同步观测资料所得到的内在关系,对厦门气象站长期风速资料所推算的设计风速进行修正。最终得到厦门五通海域设计风速。该研究为附近码头建设抗风设计提供了理论依据。

风切变指数的确定对风电场风速推算的影响分析

基于内蒙古地区地形相似、相距约18 km的两个风电场内2个测风塔共10个测风高度完整一年的测风资料,根据普朗特经验公式推导出的风切变指数关系式,采用4种不同的方法计算各相邻高度间的风切变指数。根据风切变指数的计算结果分析风速随高度的变化情况,通过不同方法的对比分析,选择合适的方法计算风切变,为确定风电场适宜的轮毂高度提供参考。

基于不同风切变指数算法的风场风速推算精度分析

文章采用内蒙古某风场测风塔3a逐10min风速实测数据,基于5种算法计算不同高度层间风切变指数,分别进行风速实例推算,对比分析各种算法的精度。结果表明:去除小风速数据算法(M2)较其他4种算法的变异系数小,推算风速精度总体最高;同一算法中,不同高度层间风切变指数随高度层高度和层间高度差增加而增大,非相邻层间风切变指数随高度差增加而增大;同一算法中,年平均风速推算比月平均风速推算精度更高,相邻层间风速推算较非相邻层间风速推算精度高,且相邻高度层越高精度越高,非相邻层间风速推算,高度差越小精度越高。该研究结果对风场建设可行性论证和风资源评估,及开展风场轮毂高度风速的推算、预测具有较好的指导意义。

利用渤海风场推算模式对中尺度风场预报订正试验

在渤海,中尺度模式预报的风速通常比实际风速低得多.利用1990—2001年渤海不同观测站的风场、温度场资料,按季节、风向对海、陆风速统计分析,得到海陆风速的对比值,同时对造成海陆风速差异的原因进行动力、热力等分析.结果表明:海、陆风速在不同的天气系统以及动力和热力方面都存在明显差异.据此渤海风速场推算模式进行了改进,既考虑动力摩擦的作用,也考虑热力差异引起的海陆风增幅作用,改进的渤海风场推算模式有了很大的提高.因此,应用改进后的渤海风速场推算模式,对中尺度数值预报的风速场进行订正,使预报的风速明显提高,更加接近实际情况.

ERA5再分析资料在风能资源方面的应用

根据湖北省地貌特征将其划分为8个子区,利用湖北省内76个气象站和ERA5再分析资料近20年(2000-2019年)离地10 m的月平均风速,分析了二者之间的相关性,再结合省内110座测风塔70 m高度风速值,采用多元回归方法,构建由气象站10 m风速、经纬度和海拔高度等因子的70 m高度风速推算方程,并对推算结果进行检验。结果表明,再分析资料能够很好地反映全省风速大小趋势的空间分布,中部高,东西低;再分析资料风速整体比气象站风速偏大,平均偏大0.8 m/s左右;推算结果显示,鄂东北桐柏山和大洪山一带、中部南漳-荆门一带、大别山和幕阜山的高海拔地区为风资源较好的地区;检验结果显示,推算结果整体偏小,尤其是鄂西山区偏小最为明显,位于江汉平原的VⅢ区推算结果较好,尤其是天门一带。