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【格林大家談】 百米分辨率的風速圖譜是怎么來的?

2015-11-19 來源:格林云 瀏覽數:481

“風場的出生決定一生”,短短的9個字凸顯出宏觀選址對于風電投資的重要意義。找到一塊“風水寶地”是保證投資收益的根本前提,而為了滿足這一需求,

  “風場的出生決定一生”,短短的9個字凸顯出宏觀選址對于風電投資的重要意義。找到一塊“風水寶地”是保證投資收益的根本前提,而為了滿足這一需求,各風機廠商、風電服務商陸續推出自己的風速圖譜產品,目前小編了解到的最高分辨率產品的分辨率為100m,那我們不禁要問,這高達百米分辨率的風速圖譜是怎么得到的呢?
  是去豎立測風塔觀測嗎?答案自然是否定的,單單是這塔的成本就足以讓人望而卻步。中國氣象局風能太陽能資源評估中心在2008年牽頭進行了國內風能資源的詳查,在全國范圍內設立了400座測風塔,花費數億元。100m分辨率,那豈不是要舉全國之力去立塔了?既然不是觀測,那究竟是怎么得到的呢?答案是通過數值模式計算得到的。下面就讓小編給大家細細道來整個的計算過程。
  談到數值模式,最常用的莫過于WRF了,WRF的全稱為天氣研究與預報模式,它是由在氣象界內大名鼎鼎的美國國家大氣研究中心、美國國家海洋與大氣局等機構聯合開發的,主要服務于空間尺度從幾十米到上千公里的氣象應用。它通過求解控制大氣運動的方程組,來得到特定時刻的大氣狀態。舉例來說,我們要描述一個直線運動的小汽車任意時刻的位置,我們需要知道小汽車的初始時刻的位置,另外還需要知道作用在其上的力,這樣依托牛頓第一定律,我們就可以得到小汽車的運動軌跡。描述大氣的運動也是如此,我們需要給定數值模式初始值(常用的數據源包括FNL、GFS、MERRA和ERA,這些數據的空間分辨率在幾十公里到上百公里,時間分辨率為小時級別),然后以此數據驅動模式中的控制方程,就可以得到大氣的狀態啦。當然了,數值模式的控制方程要比驅動小汽車的力復雜的多,描述大氣的狀態需要下面的5個方程:
  這里我們不會深究上面的公式,只需了解上面的五個方程分別為大氣運動的動量方程、質量方程、大氣狀態方程、熱力學方程以及水汽方程,是不是覺得非常的高大上?
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