基于WRF模式的酒泉風電基地近地層風場特征模擬研究

【摘要】：本文利用酒泉風電基地2009年11月—2010年10月風電場測風塔資料,分析了酒泉風電基地的近地層風場特征,在此基礎上,應用WRF模式對酒泉地區(qū)2010年8月的風場進行了數(shù)值模擬試驗,比較了兩種不同邊界層方案下的模擬效果,并探討了誤差分布的規(guī)律和原因。 對2009—2010年的酒泉風電基地近地層的風場特征的分析結(jié)果表明：各高度間風速的差異分布大體相同；近地層平均風速最大出現(xiàn)在2010年8月,最小出現(xiàn)在2009年12月；近地層平均風速具有明顯的日變化特征；近地層平均風速廓線,不論冬夏底層風速均隨高度的增高而增大,且夜晚比白天增大得快；冬季上下層風速差較夏季大；近地層風垂直切變有明顯的日變化特征,最靠近地面一層的風切變最大,存在一個風切變最小的中間層；夏季近地層主頻風向東風方向占多數(shù),冬季近地層主頻風向為東、西風；風速和風向特征均存在較大季節(jié)差異。 模擬結(jié)果表明,MYJ和YSU兩種邊界層方案能夠適應酒泉地區(qū)風場模擬,都能較好的模擬出近地層風速變化的特征,整體比較MYJ方案優(yōu)于YSU方案,特別是對風切變的模擬能力。通過對2010年8月份不同氣象條件下MYJ和YSU兩種方案的模擬結(jié)果的對比分析：在晴天、大風、降水等天氣時YSU方案模擬效果好于MYJ方案,多云天氣時MYJ方案好子YSU方案,高溫天氣時相差不大；對比不同高度發(fā)現(xiàn),各種天氣時均對30米高度模擬效果好于70米；兩種方案均對晴朗無云和有降水氣象條件下的模擬性能最好,對多云天氣條件下的模擬性能次之,大風和高溫氣象條件下模擬性能較差。分析出現(xiàn)的誤差原因：一是模式對風切變模擬能力較差,二是可能與下墊面非絕熱加熱影響有關。 【關鍵詞】：近地層風速 數(shù)值模擬 WRF模式 酒泉地區(qū)
【學位授予單位】：蘭州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：TM614
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-14
• 1.1 研究目的及意義9-11
• 1.2 國內(nèi)外研究進展11-13
• 1.3 本文研究內(nèi)容13-14
• 第二章 研究區(qū)域概況、資料及方法14-18
• 2.1 研究區(qū)域概況14-15
• 2.2 資料與方法15-18
• 2.2.1 資料15-16
• 2.2.2 方法16-18
• 第三章 酒泉地區(qū)近地層風場特征18-33
• 3.1 風速分布特征18
• 3.2 風速月均分布18-20
• 3.3 風場日變化特征20-23
• 3.4 風速垂直變化特征23-25
• 3.4.1 各月風速垂直變化特征23
• 3.4.2 日風速垂直變化特征23-25
• 3.5 風向頻率25-28
• 3.6 最大風速特征28-29
• 3.7 風速威布爾分布29-30
• 3.8 風切變特征30-32
• 3.8.1 風切變月變化特征30-31
• 3.8.2 計算風切變?nèi)兆兓卣?/span>31-32
• 3.9 小結(jié)32-33
• 第四章 WRF模式兩種不同邊界層參數(shù)化方案對酒泉地區(qū)近地層風場模擬效果的比較33-54
• 4.1 WRF模式簡介33-35
• 4.2 邊界層參數(shù)化方案簡介35-36
• 4.3 模擬方案設計36-38
• 4.4 不同參數(shù)化方案風場特征模擬結(jié)果的比較與評估38-46
• 4.4.1 8月模擬平均風速比較38-40
• 4.4.2 風場日變化特征比較40-43
• 4.4.3 風向頻率比較43-44
• 4.4.4 最大風速特征比較44
• 4.4.5 風速威布爾分布比較44-45
• 4.4.6 風切變特征比較45-46
• 4.5 模擬結(jié)果評估46-53
• 4.5.1 月均模擬效果評估46-50
• 4.5.2 小時平均風速模擬效果評估50-53
• 4.6 小結(jié)53-54
• 第五章 不同氣象條件下的模擬結(jié)果分析54-69
• 5.1 8月基本氣象要素分析54-56
• 5.1.1 環(huán)流形勢模擬分析比較54-55
• 5.1.2 酒泉地區(qū)2010年8月份降水實況分析55
• 5.1.3 酒泉地區(qū)2010年8月份溫度分析55-56
• 5.2 降水日模擬結(jié)果的分析比較56-58
• 5.3 高溫日模擬結(jié)果比較58-60
• 5.4 大風日模擬結(jié)果比較60-63
• 5.5 多云日模擬結(jié)果比較63-65
• 5.6 晴日模擬結(jié)果比較65-68
• 5.7 小結(jié)68-69
• 第六章 結(jié)論與討論69-72
• 6.1 主要結(jié)論69-70
• 6.2 討論70-72
• 參考文獻72-76
• 在學期間參加的科研項目及取得的科研成果76-77
• 致謝77

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