边界层物理：2-2 大型风电场风功率短期预报模式系统.ppt

* * * * * 下面先初步看看我们模拟的地面风场的情况。 * * * * * * * * * * Fluent生成的精细化网格（水平分辨率50米） 免费获取30m 精度的数值地形高程数据ASTER GDEM， 是美国航天局与日本经济产业省共同推出的星载热发射和反射辐射仪全球数字高程模型ASTER（The Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer）GDEM (Global Digital Elevation Model )。水平误差不超过30m，垂直误差不超过20m。该产品每1度经纬度方格划分一个文件，30m（大约1弧秒）精度，投影系统为WGS84的GeoTiff 地球经纬度输出格式。可以从网站（/）公开下载，也以从中科院数据云免费获得（/）。 吉山观测塔周边地形 卫星遥感图 精细化网格 老爷庙观测塔周边地形 卫星遥感图 精细化网格 沙岭观测塔周边地形 卫星遥感图 精细化网格 狮子山观测塔周边地形 卫星遥感图 精细化网格 皂湖观测塔周边地形 卫星遥感图 精细化网格 矶山观测塔周边地形 卫星遥感图 精细化网格 模拟方案 总体模拟时间段为2010-12-13至2012-01。 首先使用WRF模式进行6km分辨率的模拟；然后，将WRF模拟的结果作为fluent的边界条件，进行CFD计算得到测风塔周围6km*6km范围内水平50m分辨率、200m高度以下垂直10m分辨率的风能资源分布结果。 WRF 模拟鄱阳湖风场特征 稳定天气条件：2009-11-05_08:00—2009-11-06_08:00 2009-11-05 20:00 2009-11-06 20:00 10m高度 风场模拟结果 2009-11-06 凌晨 00:00 有明显 的山风 湖陆风 较弱 2009-11-06 上午 10:00 山风转变成谷风 10m高度 风场模拟结果 2009-11-06 下午 02:00 谷风旺盛 湖风明显 10m高度 风场模拟结果 2009-11-06 晚上 08:00 谷风已经转变为山风 湖陆风较弱 很好的模拟了鄱阳湖风场的局地特征 10m高度 风场模拟结果 2010-12-13 08 2010-12-14 08 2010-12-16 08 2010-12-15 08 WRF+CFD 模拟鄱阳湖风场及与观测资料的对比 以一次全国范围的寒潮降温天气过程为例。12月13日至15日，随着冷空气的东移南下，江淮至江南地区大部先后出现了大风、雨转雪天气 ，直到16日江西等地受高压脊控制，雨雪停转多云 ，风速减小。 2010-12-13 下午 02:00 鄱阳湖入口 风向为北风 风速较小 10m高度 风场模拟结果 2010-12-13 晚上 08:00 风向开始由正北转为东北风 10m高度 风场模拟结果 2010-12-14 凌晨 02:00 风速开始加大 10m高度 风场模拟结果 2010-12-14 早上 08:00 风向稳定 大风在7m/s 左右 一直维持到15日晚上02点 10m高度 风场模拟结果 2010-12-14 下午 02:00 10m高度 风场模拟结果 2010-12-14 晚上 08:00 10m高度 风场模拟结果 2010-12-15 凌晨 02:00 10m高度 风场模拟结果 2010-12-15 早上 08:00 风速进一步加大，达到10m/s 风向不变 一直维持到 15日晚上08点 10m高度 风场模拟结果 2010-12-15 下午 02:00 10m高度 风场模拟结果 2010-12-15 晚上 08:00 10m高度 风场模拟结果 2010-12-16 凌晨 02:00 风速变小 部分地区风向变为西北风 整个模拟与大尺度天气背景吻合 10m高度 风场模拟结果 * * * 最外层区域达到3600多km； 1000米sigma为0.87；1500米为0.842； * * 为了计算鄱阳湖地区的风场，我们利用Fluent配置了该地区的精细化网格，网格的水平分辨率为50米。 * * WRF模式简介 WRF (Weather Research Forecast) 模式系统是由美国大气海洋研究中心(NCAR) 开发研究的新一代中尺度预报模式和同化系统。? WRF模式是一个完全可压非静力模式，控制方程组都写为通量形式。为了满足模拟实际天气的需要，模式有一套完整的物理过程，比如辐射过程、边界层参数化过程、对流参数化过程、次网格湍流扩散过程、以及微物理过程等。? WRF模式有先进多重移动套网格