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这里我们不会深究上面的公式,只需了解上面的五个方程分别为大气运动的动量方程、质量方程、大气状态方程、热力学方程以及水汽方程,是不是觉得非常的高大上?
对于风速图谱,我们常听到的一个问题是,你的WRF分辨率做到了多少?这又是什么意思呢?原来WRF作为中尺度模式,分辨率是有一定的局限性的,对于中纬度地区,模式中最高分辨率的地形约为800m,另外受限于WRF庞大的计算量,目前主流的WRF分辨率为1或3千米,时间上则为1小时。而说到分辨率,有个不得不提的名词,降尺度。降尺度这个词看起来很专业,其实就是把模式输入通过动力方程组将时空分辨率提高,在WRF里,这一过程是通过嵌套实现的,如下图所示的最外层网格27Km,再往里网格9Km,最里面的网格3Km。大家知道同样的计算范围,3Km的网格计算量是27Km的网格的多少倍吗?约729倍!是不是很大?所以我们要进行嵌套处理,一方面可以将更大空间范围的信息包含进来,同时又有效控制了总的计算量。
而将WRF模式分辨率做到公里级别后,百米量级的图谱又是怎么得到的呢?不知你猜对没,用的就是我们风电行业常用来进行微观选址的CFD,因为WRF模式的分辨率不足以描述局地的地形变化,尤其是在复杂地形,这时候利用CFD模型,配合分辨率达到30m的aster地形数据,以WRF风速作为输入,百米分辨率的风速图谱就这样华丽丽的诞生啦。下图是以aster数据生成的地形图,可见其可以很好地描述局地地形变化。
至此,大家对百米分辨率的风速图谱是不是也又多了一分认识呢?当然,这只是模式在风电行业中应用的一角,要让数值模式在风电开发中发挥更大作用还有很多的事情可以做,小编希望能跟大家一起,为清洁能源的远景奉献一份力量。
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