基于MOS的内蒙古风电场风机风速预报方法研究

采用基于T639数值预报产品的MOS预报,建立了内蒙古风电场风机风速预报模型,并与EC集合预报、本地MM5及上级WRF风机风速预报产品进行了对比,结果表明:平均绝对误差、平均相对误差、均方根误差均表现为EC集合预报(集合平均)效果最好,MOS方法次之,均优于本地MM5和WRF指导。由于集合预报、MOS方法预报时效较长,因而具有显著的业务应用价值。MOS方法制作风机风速预报的优点在于:以形势场作为预报因子,发挥了形势预报更为准确的优势,同时能够有效消除模式的系统误差。     

陕西黄土高原地区日极大风速的统计推算方法

利用陕西黄土高原地区6个气象站2006—2016年共11年逐日极大风速和同期10 min最大风速资料,确定推算极大风速与最大风速的回归方程,并对方程可靠性进行检验。结果表明:6站的极大风速超过最大风速44%以上,更能准确反映灾害性大风的实际情况;对极大风速与最大风速线性回归方程和多项式回归方程比较后,确定采用线性回归方程推算极大风速。各站拟合方程的显著性水平高于0.001,平均绝对误差均小于0.9 m/s, 2016年极大风速的推算值与观测值平均绝对误差在0.9～1.7 m/s之间,平均相对误差在15%以下,说明拟合方程可信。     

基于测风塔数据的最大风速与极大风速 关系研究

利用辽宁省风能资源专业观测网2009年6月至2010年5月26座测风塔10—70 m(部分塔为100 m)高度的逐10 min梯度风观测数据,采用线性相关分析的方法,研究了近地层最大风速和极大风速的关系。结果表明:年内最大风速与极大风速多数出现在同一大风天气过程中,但极大风速并非主要发生在出现最大风速的20 min内;最大风速和极大风速易出现在午后和傍晚;极大风速与最大风速普遍具有较好的线性相关关系,日时距、10 min时距和大风条件下,日时距的相关性最好,平均相关系数达到0.970;不同时距和大风条件下,极大风速与最大风速的比值系数相差不大,但从相关性看可以考虑优先使用日时距样本的最大风速推算极大风速;随着高度的增加,极大风速与最大风速的比值系数减小,10 m高度日极大风速是日最大风速的1.42倍左右,70 m高度则是1.24倍左右,利用最大风速推算不同高度极大风速时不宜采用统一的比值系数。     

基于MM5模式的精细化MOS温度预报

利用2002年9月到2003年8月MM5模式每隔1 h的站点基本要素预报场和物理量诊断场资料,以及相应时段内宁夏25个测站的温度自记观测资料,同时采用多元线性和逐步回归2种MOS统计方法,预报宁夏25个测站48 h逐时温度。通过对2004年6月至2005年5月的预报效果检验,结果表明:MOS方法对宁夏48 h逐时温度有较强的预报能力,当天气形势变化较平稳时,MOS预报结果稳定,平均绝对误差控制在2℃之内;当有明显的冷空气活动时,误差变率起伏波动较大,预报结果不稳定,但与原MM5模式直接输出结果相比,MOS预报水平有明显提高,24 h极端温度TS评分个别月接近甚至超过预报员。     

精细化MOS相对湿度预报方法研究

利用2003年5~9月MM5模式每隔1 h的站点基本要素预报场和物理量诊断场资料,以及相应时段内宁夏25个测站的相对湿度自记观测资料,同时采用多元线性和逐步回归2种MOS统计方法,预报宁夏25个测站5~9月48 h逐时相对湿度。对2004年夏季6~8月预报效果检验表明:MOS方法制作宁夏48 h逐时相对湿度预报结果是可用的或是可参考的;2种MOS统计方法预报结果相近,逐步回归方法比多元线性方法预报效果稍好,08:00预报误差明显低于20:00;当天气形势变化较平稳时,MOS预报结果稳定,平均绝对误差控制在10%左右;当有明显的变温等特殊天气时,误差变率起伏波动大,预报结果不稳定。     

风的精细化MOS预报方法研究

利用MM5模式的站点输出产品,采用多元线性和逐步回归的MOS统计方法,预报宁夏25个测站48 h逐时风速、风向,通过对2004年6月~2005年4月近一年的预报效果检验,结果表明:该方法对逐时风速有较强的预报能力,对逐时风向有一定的预报能力,但尚未达到可用程度,还有待于进一步的改进,但都较原MM5模式预报水平有了显著的提高。     

机器学习在广西台风极大风速预报中的应用

以1980-2020年广西台风期间桂林、梧州、龙州、南宁、玉林等5个气象观测站的地面日极大风速为研究对象,采用多元线性回归(MR)、支持向量机(SVM)、模糊神经网络(FNN)等三种较为常用的线性和非线性方法分别进行预报建模,对2011-2020年共10a独立样本的检验.结果 表明,在全样本风速预报的平均绝对误差上,F...     

孟津县历史极大风速推算及其气候特征分析

利用孟津县2006-2008年自动气象站风资料建立由2 min平均风速、10 min平均风速推算极大风速的拟合方程,根据方程由孟津县气象观测站1959-1982年2 min定时风速和1983-1992年2月10 min平均风速,推算出极大风速,从而建立了可用于研究使用的长时间序列的孟津县年极大风速序列值。通过分析孟津县...     

BP人工神经网络法在大同市日极大风速预报中的应用

文章利用2010年1月1日—2013年12月31日逐日NCEP再分析资料(1°×1°)和大同地区地面常规观测资料,采用BP人工神经网络法建立大同市分站点、分季节日极大风速人工神经网络预报模型并且在对T639数值预报产品和EC细网格数值预报产品释用基础上建立了台站日极大风速的客观预报系统,对2015年9月1日—2016年7月31日进行了24h预报,试用结果显示,各季模式平均绝对误差在3.2~5.7m·s^-1之间,因此,该系统可以为预报员快速做出日极大风速的预报提供客观参考依据。     

MOS温度预报中最优训练期方案

以欧洲中期天气预报中心 (ECMWF) 模式细网格地面气温为预报因子,设计多种训练期方案进行2014—2015年福建省气象站每日两次1~7 d的日最高气温和日最低气温MOS (model output statistics) 预报,并进行检验和改进。准对称混合滑动训练期方法为取预报日之前和前1年预报日之后相同日数的样本混合而成,分1年期或多年期。结果表明:准对称混合滑动训练期方案优于滑动训练期方案和传统季节固定期分类方案,且2年期优于1年期。以不同周期确定最佳训练期日数的方案应用对比显示,以年为评估周期优于以月为评估周期以及更短时间周期。在2015年日最高气温和日最低气温MOS预报中,基于上年度评估所得最佳训练期日数,2年期准对称混合滑动训练期方案较ECMWF模式细网格产品质量有较大提高,优于预报员预报,有较好的应用参考价值。     

WRF模式对福建沿海风电场风速预测的效果分析

在WRF模式中选取不同的边界层、近地面层以及陆面过程参数化方案,设计了4种不同物理过程参数化方案,组合模拟福建沿海某测风塔站2010年1月1—11日和7月1—11日的逐时风速,将数值模拟结果和同期测风塔观测数据进行对比,以寻求最佳参数化方案。经分析比较,采用MYJ边界层方案,Monin-Obukhov近地面层方案以及Noah陆面过程方案的方案2模拟效果最好。使用该方案对2010年1月和7月的风速进行模拟,按不同风速级别分别对数值模拟结果进行对比分析,结果表明:方案2对6~15m/s风速模拟的平均相对误差在20%左右,能够满足风电预测的精度需求;而对0~6m/s风速模拟的误差相对较大,这可能是由于模式地形分辨率不够精细以及风塔所处海陆交界处的特殊位置,使低风速容易受地面扰动以及海陆气流影响所致。     

最大风速的估算方法与应用

本文利用ECMWF的1979-2012年空间分辨率为0.75°×0.75°的REA每日4个时次的多层10 min平均风速格点资料,提取了研究区域(18°-26.25°N,108.75°-118.5°E)内的年最大风速序列,并对其年际变化特征和空间分布特征进行了分析。在分析空间分布特征的基础上,分类选择代表格点,建立最大风速序列,分别利用第Ⅰ型极值分布和皮尔逊Ⅲ型分布方法估算了各个代表格点不同高度层在不同重现水平下的最大风速极值,并比较两种方法估算结果的异同。在东南沿海年最大风速从近海到沿海岸线地带,再到内陆山地丘陵依次递减。在最大风速估算中发现两种估算方法所得结果相近,都可用于最大风速估算。估算结果与实际最大风速序列极大值相比较偏小,在实际应用中可按适线原则通过调整参数获得更准确的估算结果。通过分析估算方法和估算结果,为确定工程设计最大风速提供了新的思路和方法,有利于提高气象部门的专业气象服务质量水平。     

广西北部湾地区台风暴雨的统计特征

利用1970-2004年中央气象台编制的《台风年鉴》和广西北部湾各站日雨量实况，对影响广西北部湾地区台风暴雨的气候特征进行统计分析，结果表明：影响北部湾地区的台风主要出现在7-9月，与南海台风相比，西太平洋台风引发北部湾地区的大暴雨次数较多，从台风登陆路径分析，Ⅱ类和Ⅰ类在湛江到钦州登陆路径的台风造成北部湾地区区域性暴雨天气的机率最大；Ⅲ类路径登陆的南海台风几乎都不影响该地区，不管何种路径，造成北部湾沿海地区暴雨，台风低压中心必须进入或者靠近这一地区。     

广西北部湾地区台风暴雨的统计特征

利用1970~2004年中央气象台编制的《台风年鉴》和广西北部湾各站日雨量实况,对影响广西北部湾地区台风暴雨的气候特征进行统计分析,结果表明:影响北部湾地区的台风主要出现在7~9月,与南海台风相比,西太平洋台风引发北部湾地区的大暴雨次数较多,从台风登陆路径分析,Ⅱ类和Ⅰ类在湛江到钦州登陆路径的台风造成北部湾地区区域性暴雨天气的机率最大;Ⅲ类路径登陆的南海台风几乎都不影响该地区,不管何种路径,造成北部湾沿海地区暴雨,台风低压中心必须进入或者靠近这一地区。     

基于三参数Weibull分布的安徽省年最大风速均一性检验

以安徽省56个国家级气象站1980—2018年年最大风速序列为研究对象,采用基于三参数Weibull分布的变点检验方法对年最大风速序列均一性进行检验,以郎溪站数据为例,给出了检验和分析的具体过程,最后将该方法检验结果与PM-FT法、SNHT法检验结果进行了对比分析.结果表明:56个站点的年最大风速序列均通过Weibul...     

Characteristics of wind speed and wind direction in the atmospheric boundary layer on the southern coast of Bulgaria

The characteristics of wind speed and wind direction in the boundary atmospheric layer measured at the meteorological station in Akhtopol (Bulgaria) are presented. The measurements were carried out with the Scintec sodar and MK-15 automatic meteorological station. The sodar measurement data on wind parameters at different heights in different months are presented as well as the frequency of inshore and offshore wind directions, that enables to trace the intensity of the breeze circulation. The frequency of calms and wind speeds at the heights of 50, 100, and 200 m according to gradations for different months and the probability of wind of various speeds depending on the direction are also given. The breeze front characteristics in June–September of 2009 are computed from the speed and direction of surface wind measured with the acoustic anemometer of MK-15 complex.     

2008年北部湾一次海风锋降水过程分析

利用地面自动气象站观测数据、多普勒雷达探空数据、FY卫星云图反演数据,对2008年6月5日发生在北部湾海域的一次海风锋触发形成的强对流天气进行了综合分析,归纳出本次北部湾海风锋系统活动的特征。结果表明,本次海风锋为一个中-β尺度对流系统,主要受偏南海风、偏北陆风和出海高压后部东风波动的共同影响而形成,锋面呈现东西两端,其中东段深入内陆约150km。     

秋季冰雪因子对我国冬季气温预报技能的改善

对1979—2012年冬季气温应用经验正交分解方法,并利用北极海冰密集度(Sea Ice Concentration,SIC)和欧亚大陆雪盖(SNow Cover,SNC)观测数据,计算出秋季SIC和SNC对气温变化有显著影响的区域,建立SIC和SNC指数。基于交叉验证方法构建冰雪指数和我国气温的预测模型,定量评估冰雪因子对冬季气温的预测技能。结果表明,在预报技巧范围和评分上,9月SIC和11月SNC指数的综合预报效果优于单个指数的预报效果,高预报技巧区主要位于我国华北和东北地区,该区域平均距平相关系数为0.58,并且优于气候态后报高达18.7%,表明在季节预报系统中考虑冰冻圈的异常是非常有必要的。     

50年一遇最大风速估算

根据榆林气象站1961—2016年逐年及该地区某一风电观测场2007年逐时最大风速资料,在探讨最大风速突变点的基础上,利用极值Ⅰ型分析法及1d、5d设计风速取样法对风电观测场50a一遇最大风速进行估算,同时参考《建筑结构荷载规范》,最终确定风电观测场最大风速的取值。结果表明:榆林气象站历年最大风速有下降趋势,并在1980年发生突变;利用突变点前风电观测场最大风速序列计算的50a一遇风速修正后,得到的结果与建筑结构荷载规范的值相近,可以互相验证,最终确定50a一遇最大风速为25.3m/s,相应风压为0.4kN/m^2。