衛(wèi)星資料與數值模式在中國近海風能資源評估中的應用研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、通過2000-2007年QuikSCAT衛(wèi)星遙感資料(15° N-35°N,105°E-135°E)與海上觀測站風速資料對比分析,檢驗了中國近海衛(wèi)星遙感風速的可靠性,進而計算了中國近海年平均風速與有效風能密度。利用中尺度數值模式MM5模擬了中國近海年平均風速與有效風能密度。進一步分析了模式風速與衛(wèi)星遙感風速的分布型,使用pattern-scaling方法,綜合得到了中國近海年平均風速。主要結論如下: (1)使用中國近海石油平臺觀

2、測站、海上測風塔、浮標站和島嶼站實測資料與對應時間衛(wèi)星遙感風速進行對比分析發(fā)現,海上測風塔實測風速與衛(wèi)星遙感風速標準誤差最小,其次是石油平臺與浮標站,島嶼站實測風速與衛(wèi)星遙感風速的相對誤差最大:分析空間相關系數發(fā)現,觀測站與其周圍大片海域衛(wèi)星遙感風速相關系數較高,表明衛(wèi)星遙感風速能較好地反映海上風速變化,但數值比實測偏大,可以通過擬合的方法,將衛(wèi)星遙感風速訂正的比較合理。 (2)衛(wèi)星遙感季(1,4,7,10)平均風速,東海、黃海

3、、渤海呈南高北低的分布型態(tài),30°N以南地區(qū)風能資源豐富,30°N以北風能資源相對較?。荒虾t為東高西低分布型。年平均風速最大區(qū)域位于臺灣海峽,這是由于盛行風向與臺灣海峽走向一致,臺灣海峽狹管效應導致空氣輻合,風速加大。 (3)對目前風能資源評估使用的主要模式進行了比較,加拿大風能資源評估模式WEST與中尺度模式MM5模擬結果對比發(fā)現,MM5模擬風速更接近中國近海實測風速。其主要原因是WEST的初始場不區(qū)分海陸溫度差異,在模式運

4、行中逐步提高地形,氣流適應地形變化,最終得到在實際地形下的風速分布,而MM5模式初始場為實際地面溫度,能比較真實的反映實際海陸溫度差異。 (4)使用中尺度數值模式MM5進行中國近海風資源模擬過程中,將中國地面觀測資料同化到模式中,結果表明,同化地面觀測資料模擬結果風速變化響應時間較無同化觀測資料模擬結果減小,響應強度加強。比較25km和250km影響半徑下的同化結果可知:影響半徑為25km相對于250km的下的風速響應時間更短,

5、響應幅度更大,與實測風速相對誤差更小。 (5)利用MM5模擬2007年全年逐日逐時風速,與側風塔觀測數據對比發(fā)現,MM5模擬風速與實測年平均風速接近,與實測風速相對誤差較小。MM5模擬結果、衛(wèi)星遙感與實測風速相比,相對誤差MM5模擬結果較小,而相關系數則衛(wèi)星遙感較高。 (6)根據衛(wèi)星遙感的空間分布型最接近實際和數值模擬的空間平均值最合理的實際情況,將氣候變化領域中常用的pattern-scaling方法引用到模擬和衛(wèi)星遙

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