基于WRF模式的短期风速预报研究

使用WRF模式对黑龙江省东部地区2009年7月～2010年6月期间的风速进行预报研究,并与测风塔70 m实测风速比较,分析模式的预报性能和误差大小。结果表明,测风塔实测年平均风速5.0 m/s,预报年平均风速为6.1 m/s,相关系数高达0.71,WRF模式能够很好地预报出风速的变化趋势;WRF模式准确地反映出实际风速的月变化趋势,除1月外,各月预报值均大于实测值,5和9月误差较大;预报风速与实测风速在各时刻相关性非常高,相关系数均在0.60以上,相对误差与均方根误差均是夜间大、白天小;WRF模式预报的主导风向与实测一致,但数值略小,对年风向频率具有较好的预报效果。     

华东地区风速趋势变化特征及其原因分析

利用我国华东地区1961 ～2010年84个气象观测基准站和基本站的逐日风速资料以及NCEP/NCAR再分析风场资料,统计分析了该地区风速的趋势变化特征以及与大气环流的联系.结果表明,华东地区风速整体呈减小趋势,冬季比夏季减小趋势明显,且冬夏两季风速与大气环流的经向风和纬向风呈一致性;华东地区冬季风速的一致减小型、南北分布型、正负正负型主要与沿海地区的经向风和纬向风有关,夏季风速的负正负型和正负型主要与经向风有关.     

鄱阳湖区风能资源数值模拟

引入区域边界层模式RBLM(Regional Boundary Layer Model)对鄱阳湖区120 km×180 km范围内的风能资源进行数值模拟,发现地形作用对鄱阳湖区风能资源分布具有关键作用。模拟结果和气象台站的同期观测数据相比较,风速分布有比较好的相似性:庐山及庐山东面的高山区域年平均风速大于3.5 m/s,环鄱阳湖区域年平均风速大多在2.0~3.0 m/s之间,在离湖岸较远的部分区域风速小于2.0 m/s。在大尺度范围内模式模拟结果对寻找大风区域有一定的指导意义,对环鄱阳湖区域风电场选址具备参考作用,现阶段采取数值模拟结合重点区域实测是一个比较好的摸清风能资源储量的方法。     

NCEP/NCAR再分析温度·位势高度和风速场资料在上对流层/下平流层的适用性评估

利用全球169个探空站资料检验NCEP/NCAR再分析资料,分析全球（主要是陆地地区）上对流层互下平流层位势高度、温度以及风速场标准误差的分布特征。结果表明,再分析风速场资料标准误差分布主要受急流区的影响,在急流区与实际风场存在明显的差异;并且风速场标准误差的分布具有明显的冬夏季节差异,在海岸线附近平均偏差较大;再分析位势高度、温度场的标准误差高值区主要集中在东半球低纬地区（印度洋沿岸）,标准误差分布与其平均偏差分布基本一致,所以标准误差可以由平均偏差很好的解释;再分析温度、位势高度资料内陆地区标准误差偏低,高值区主要沿海岸线分布,风速场平均误差在海岸线附近比较大,这与探空站数据的质量地区差异及陆地观测站密集、海洋观测站较少密切相关。     

福建沿海最大风速与极大风速线性回归分析

对福建沿海11个气象台站2005—2011年逐日风资料进行回归分析和拟合检验,结果表明,福建沿海最大风速与极大风速间存在较好的近似线性相关,且两者在风向上存在着较好的一致性;从单站资料、多站资料和区域平均风速作回归分析,得到的回归方程统计数据和评估方程试报检验结果都表现较好,拟合水平较高,通过显著性检验。     

2006—2016年平凉市风速变化特征分析

利用2006—2016年平凉市六县一区7个国家气象站逐日风速观测资料,分析平凉市平均风速、最大风速、极大风速变化特征。结果表明,近11年平凉市年平均风速为1.8 m/s,总体呈减少趋势。平凉市平均风速、最大风速、极大风速均呈春季大、秋季小的季节分布特征。平凉市平均风速减少与全球气候变暖、极端天气减弱、下垫面摩擦系数增大3个方面有关。     

洪泽湖与四周陆地风速差异分析

利用洪泽湖中站和洪泽、淮安、泗洪、盱眙2009—2018年10a观测资料进行差异分析。先对测站相互关系和观测资料序列进行检验,检验结论是4个陆地站与湖中站之间关系密切,5站资料完整。然后再对5站风速差异分析比较,结果表明:4个陆地站与洪泽湖中2min、10min风速年平均值差值相对较小,月平均值是9月相差最大,6月差值最小;最大风速、极大风速差异明显,月平均值8月差异大,最大风速月平均值3月相差最小,极大风速月平均值1月相差最小。洪泽湖面年均大风126. 8d,陆地站大风出现天数约为湖面的1/3;大风在春季出现最多,9月、10月是一年大风天气出现最少时段。     

通风风速对气调运输车厢换气性能影响的数值模拟

维持车厢内适宜的氧气体积分数是保障果蔬运输品质的重要因素之一。为分析果蔬气调保鲜运输换气性能,以果蔬气调保鲜运输车车厢为研究对象,以荔枝作为货物,建立二维紊流数值计算模型。基于FLUENT软件,结合有孔介质模型,采用SIMPLE算法,对不同通风风速下的换气性能进行数值计算,获得了车厢内氧气体积分数变化和温度分布规律。研究结果表明,提高通风风速可以缩短换气时间,当风速达到一定值时,进一步提高通风风速对换气时间的影响减小;通风风速越大,空气平均温度递增速度越快,但温度递增减缓越早;缩短换气时间,可以减小换气对车厢内空气和货物温度的影响。经试验验证,氧气体积分数模拟值与试验值偏差不超过0.2%,试验结果与模拟结果吻合较好。该研究揭示了果蔬气调保鲜运输厢体的换气性能,对气调保鲜运输装备的设计和优化具有一定的参考价值。     

黑龙江省东部地区风能资源数值模拟误差分析

利用MM5＋ CALMET模型对黑龙江省东部地区2009年6月～2010年5月进行风能资源数值模拟,并与3座测风塔实测风速进行误差对比分析.结果表明,在10 m处,各测风塔年平均风速模拟值小于实测值,10 m以上,年平均风速模拟值大于实测值;模拟风速频率在2 ～5 m/s小于实测风速频率,在6～ 10 m/s大于实测风速频率,＜10 m/s与实测风速频率基本相当;模型对风向的模拟效果不如对风速的模拟效果,虽然70 m高度模拟主导风向与实测风主导风向基本一致,但模拟值与实测值相差较大;模型对风能频率的模拟效果优于对风速频率与风向频率的模拟.     

气象要素(气温、太阳辐射、风速和相对湿度) 日变化进程的数理模拟

在建立植物生态生理模型（如光合作用、蒸腾作用数理模型）的过程中，气温、太阳辐射、风速、相对湿度等气象要素的日变化及瞬时资料是必不可少的。本文根据常规台站的日常观测资料，建立了气温、太阳辐射、风速、相对湿度等气象要素日变化的数理模型。并应用实测资料对所建模型进行了验证。实验表明：（1）描述气温日变化的正弦－指数模型通常其模拟结果不甚理想，但通过引用最高温度的时间延迟参数及惯性系数，可增加模拟结果的准确性。（2）根据日平均风速资料，应用两条正弦曲线模型可模拟的日变化及瞬时值，并可根据具体地点，确定日最小风速及两条正弦曲线的起至时间。（3）根据测量的太阳辐射日总量值以及太阳高度的日变化值等，可准确地模拟太阳辐射的日变化;(2)根据日平均风速资料，应用两条正弦曲线模型可模拟的日变化及瞬时值，并可根据具体地点，确定日最小风速及两条正弦曲线的起至时间.(3)根据测量的太阳辐射日总量值以及太阳高度的日变化值等，可准确地模拟太阳辐射的日变化；（4）根据露点温度和气温常规资料可准确模拟相对湿度的日变化。如果区域参数已知或被正常估计，上述方法可得到较为理想的气象要素日变化的模拟结果。