沙岭风场风速预报试验分析

本文应用MM5模型对鄱阳湖区风速进行数值模拟,应用沙岭风场100m梯度测风铁塔数据进行相关分析和验证,发现观测与模拟小时和日均风速值的变化趋势较为一致,在峰值区一般MM5预测值比观测值小,相对观测值而言,模式模拟值变化相对平缓.MM5模型风速模拟值与观测值的小时和日均偏差分别为0.323和0.371.标准差分别为2.382和1.453.模拟风速日均值与观测日均值的相关系数为0.774.尽管不完善,数值模拟在目前的风能短期预报业务中仍起重要作用,也是未来风速预报和风力发电量预报的发展方向.     

伊宁市大风灾害分布特征及成因分析

为掌握新疆伊宁市风的变化特征及其成因,并为合理利用当地风能资源提供一定的参考。本文利用2008-2018年伊宁市风次数及风速等统计资料,主要采用数理统计、线性趋势分析等方法针对风的变化特征进行分析,并在此基础上探讨了大风灾害的成因,结果表明:伊宁市出现风的次数较多,年平均出现风1321次。并整体上以96.636次/10a的速率呈现出明显的下降趋势,其中以夏季出现风次数最多,冬季出现风次数相对较少,占到23.9%。年平均风速以0.173m/s/10a呈现出一定的减弱趋势,年最大风速以0.609m/s/10a的速率呈下降趋势。年极大风速以2.845m/s/10a的速率呈现出一定的增加趋势。地形是导致出现大风天气的主要原因之一。另外,北方春季与冬季冷空气较为活跃。使该地区气压梯度与温度梯度明显增加,进而导致风力增加。再加上高空出现有冷平流,进而极易导致出现气流加速,最终引发大风天气过程。     

动力降尺度法对鄱阳湖区风能资源模拟效果分析

本文利用中尺度数值模式MM5以及Calmet模型,结合地面和高空观测资料对鄱阳湖区复杂地形条件下风能资源进行动力降尺度研究,并结合鄱阳湖区4个代表风场一年实测资料对模拟结果进行全面分析,得出:动力降尺度方法能够较好地模拟出鄱阳湖区风能资源的空间分布,鄱阳湖区风功率密度高值区主要在鄱阳湖区狭长湖道南侧的水域和湖岸两侧,鄱阳湖北部狭管湖道为高值中心区。风能资源的数值模拟结果月变化特征与观测期间大风出现的时间十分吻合。各风场风向、风能方向以及风速频率分布模拟与实测结果比较一致,但在量级上有一定的偏差。各风场日平均风速模拟值与实测值年相关系数为0.647～0.780,鄱阳湖区70m高度年平均风速模拟值与测风塔实测值相对误差为6.77%。总体来说,动力降尺度方法模拟效果较好,可以作为区域风能资源评价和特性分析的有效手段。     

UAT-2型超声风速温度仪和湍流专用局域网测量系统——中国科学院大气物理研究所成果展示

一、项目背景 超声风速温度仪是一种利用声学方法测量三维风、温脉动的仪器,其声阵由三个空间位置精确相关的声程组成,沿声程方向的风速值与超声沿声程顺风和逆风传播所需的时间差倒数成正比,测出超声波沿声程顺风和逆风传播所需时间,即可得到沿声程方向的风速,测得三个声程风速,再经计算就能得到三维风速值。     

连霍高速公路百里风区柔性防风阻沙栅布设方案研究

以连霍高速公路三十里风区、百里风区沿线2个多要素5层梯度风监测资料、1个4要素自动气象站风向风速监测资料、百里风区典型横断面短期强风监测资料为基础,结合连霍高速百里风区路基高度、经纬度、海拔高度等地理参数,采用气象学、流体力学、风洞试验、强风监测技术、空气动力学、概率论与数理统计、公路工程技术标准相结合的方法,计算连霍高速百里风区距路面4.0m高度处最大瞬时风速2年一遇设计值,10min平均最大风速30年一遇设计值。同时参阅了大量国外发达国家(日本、英国、德国、法国高速铁路,以及高速公路高路堤横风危害计算模型),特别是日本空气动力学专用大型风洞研究(桥梁、高路堤、防风栅)组合的风洞试验、高速公路安全运行的管制制度和设置防风栅研究结果。分析连霍高速百里风区风特征,提出连霍高速百里风区防风措施采用柔性防风阻沙栅,为连霍高速百里风区不同类型汽车安全、高效行车提供技术保障。     

基于风资源评估的风电机组设计风速分析

在风电场设计过程中,需要选择多种风速,进一步对风力机的功率进行分析,以此使风电场年发电量能够达到最大值。本课题笔者从风资源评估、设计风速分析与选择及风力机尾流效应等多方面进行了分析,希望以此为风电场的合理设计提供有效依据。     

边界层风速和湍流交换系数的铅直分布

应用实测风、温廓线资料,结合边界层数值模式,对全边界层的湍流交换系数K与风速的铅直分布规律进行研究,对由相似理论导出的风廓线对数加多项式近似律进行检验,给出了估算平原地区边界联风速和K值铅直分布的较简便方法。     

西藏拉萨低风速区风能资源观测及评估

风能资源观测评估是风电开发利用的重要前提,通过在西藏拉萨市西藏自然科学博物馆内建立测风塔,对拉萨市低风速区风能空气密度大小、风能密度变化趋势、风速大小、平均风功率密度及其风能频率分布和风向偏差等特征开展统计分析与评估,结果发现拉萨市低风速区蕴藏着较为丰富的风能资源,虽然在空气密度大小和风向占比等指数方面相对劣势,但是在风能密度的大小、风速的大小、平均风功率密度及其风能频率分布等方面占优势。     

海西西部一次特强沙尘暴天气分析

本文对2008年5月2日海西西部地区的茫崖、冷湖出现的特强沙尘暴天气进行了分析,得出:500hPa高空锋区中不断加深的波动是此次特强沙尘暴天气形成的主要影响系统,与高空锋区相伴的高空急流南移,通过高空动量下传增大了近地面层风速,过程前期温度持续升高是此次特强沙尘暴天气产生的又一有利条件。     

新型自动气象站风传感器故障分析及维修

本文结合山东省日照市气象局观测风气象要素实际,首先分析了风向、风速传感器常见故障,探讨风传感器故障维修方法,提出风向风速传感器维护注意事项。     

农田防护林防风蓄水保墒效果研究

在旱作区采用随机确定测点的方法,对典型农田防护林减低风速,减少土壤水分蒸发消耗的状况进行测试。结果表明：在林带背风面20H（H为林带高度m）范围内,平均风速为旷野风速的67.4%,比旷野风速减低32.6%;0-10cm土壤含水量比旷野土壤含水量提高9.4%。建设、完善农田防护林体系,是防止旱、风、雹、霜等灾害,改善农业生态环境,发展＂三高一优＂持续农业的重要措施。     

中国中东部上空地面风的日变化

452个气象观测站的每时风观测数据用于研究中国中东部（东经100-122°北纬20-42．5°）上空地面风日循环。研究结果表明,表面风速和风向显示出巨大的日变化并具有显著的地表效应。在大多数气象站．地表风速早晨最小,中午达至0最大值。日变化相位季节变化很小,而日变化振幅却表现出显著的季节差异性。     

某超高层建筑行人高度风环境的风洞实验研究

结合长期风速记录,利用Gumbel分布计算设计风速极值,并采用Monte-Carlo法模拟台风作用,推导了风速和风向的联合概率分布。利用Lawson和Penwarden舒适度判别准则,分析风洞试验中Irwin探头的实测风速结果,评估了超高层建筑行人高度风环境舒适度并检验了风环境改善措施效果。结果表明,风气候分析对评估行人高度风环境舒适度有重要影响,部分重要区域（北侧裙房入口、三层室外阳台、东南连桥、西北裙房屋顶等）不满足舒适度要求。采取防风减风措施后,改善了大部分区域的舒适度,而西北裙房屋顶仍不满足舒适度要求,需要调整功能布局。     

新疆高速公路风害防控技术研究

选取新疆高速公路沿线100多个气象台站近50年(1961～2010年)风向、风速资料,以及沿线7个6要素5层梯度风1年(2009～2010年)风监测资料、10个铁塔梯度风和30个大风监测站近10年(2001～2010年)监测资料,应用气象模式和极值Ⅰ概率模式计算出高速公路沿线100m×100m空间网格点上距路面4m高度处最大瞬时风速,结合线路走向与强风主风向之间夹角,确定高速公路沿线强横风警戒区间。研究结果表明:新疆高速公路五横布局中的百里风区强横风区间大风日数在157～209d,是我国乃至世界高速公路风害最严重的区间之一。阿拉山口风区、三十里风区、达坂城风区强横风区间次之,年平均大风日数148～155d。公路平原绿洲区间的风害最少,年平均大风日数不足10d。沙漠公路中部大风日数多于盆地边缘绿洲区间。高速公路强风区间短时间内瞬时风速随时间变化增量在±5.0m/s之间,最大瞬时风速随时间变化遵循正弦波周期。新疆高速公路沿线风害5大区域中以特强重大危险区和强重大危险区危害区危害最大。研究提出了新疆"五横七纵"高速公路风害防控技术主要包括:风害防控信息管理技术、防风栅防护技术。因此本项研究对于制定全国高速公路风害防控技术和安全行车技术标准及防灾减灾具有一定的指导意义。     

中国未来风功率密度变化预估

利用模拟20世纪近地层风速变化效果较好的3个全球气候模式和3个区域气候模式预估了21世纪中国区域近地层风功率密度变化.得到如下结论:①区域气候模式CMM5预估21世纪初期中国夏季平均风功率密度比20世纪小;②全球气候模式预估21世纪中期中国年和冬半年平均风功率密度略小于20世纪;夏半年风功率密度变化趋势难以分辨;③区域气候模式(RegCM3和PRECIS)和全球气候模式一致预估21世纪后期中国年和冬半年平均风功率密度比20世纪小,且可信度较大;对于夏半年,全球气候模式预估结论与区域气候模式预估结论不一致,不确定性较大.由于当前科学水平的限制,无论是全球气候模式还是区域气候模式,对区域尺度未来气候变化的预估都存在着较大的不确定性,尤其是在风速和风功率密度的预估方面,才刚刚开始,还需要做大量和长时间的研究试验,才能得到更可靠的结论.     

首都机场跑道地面风特性浅析

地面风是指能够代表跑道接地地带10m高度上的平均风向、风速以及风向和风速的重大变化。飞机的起飞、着陆以及起降方向的选择都需要考虑地面风的影响。首都机场拥有三条跑道,纵横范围广,地面风以及风场情况存在异同。了解每一个点风在不同季节、不同风向以及不同风速范围下的一些变化规律,对于管控风对飞行的影响有一定意义。所以,笔者通过对比每一个探测点的数据,了解首都机场风场情况和每一个点之间风数据的差异。     

某水电站蓄水及石料场开采对移民安置点风况影响分析

我国西南高山峡谷地区风能水能资源丰富,水电工程建设会改变库区地貌,从而间接影响区域内风资源分布情况。利用Meteodyn WT软件对西南某水电站库区移民安置点附近风速进行模拟计算,以分析水电站蓄水以及移民安置点旁石料场开采对移民安置点风况的影响。计算结果显示,水库蓄水会增加移民安置点位置的风速,增加山谷风速,并减小山谷位置的风速梯度,减小山脊位置的风速,石料场开采对移民安置点风速变化影响不大。     

两类风速传感器的原理及特性测试分析

西藏使用的风向、风速传感器种数居全国之首。目前,芬兰生产的VAISALA风向、风速传感器只在西藏投入了使用。文章通过近几年来的对自动站风传感器检定和风传感器故障检修的实践经验,对比分析了芬兰VAISALA风传感器、无锡研究所ZQZ-TF型风传感器的工作原理,通过对以上两种风传感器进行测试,将得到的测试数据进行误差分析,提出一种订正方法,用于有效提高风传感器的正确率和完整性。     

强风下高层建筑顶部结构飘板幕墙风振响应实验分析

为了降低强风对高层建筑顶部结构飘板幕墙的损坏,延长其使用寿命,对强风下高层建筑顶部结构飘板幕墙风振响应进行了仿真实验。采用风振响应谱的分析方法对飘板幕墙的风振响应进行了分析。通过对8种强风的风速谱、建筑物高度和飘板幕墙梁的刚度这三个变量下获得的飘板幕墙风振响应和风振系数的实验分析,能够得出以下结论:(1)在不同的风速谱下实验得到的飘板幕墙风振响应与风振系数的值存在较大的差异;(2)建筑物高度的不同,飘板幕墙的风振响应也不同;(3)飘板幕墙的风振响应受到结构梁刚度的影响较大,而其风振系数受到结构梁刚度的影响极小。实验结果为高层建筑顶部结构飘板幕墙的设计提供了重要的参考。     

随机风荷载下单层球面网壳的整体疲劳分析

对随机风荷载下K6型单层球面网壳的整体疲劳问题进行了研究。用AR法模拟Kaimal谱多点互相关的脉动风风速时程,确定结构所承受的荷载谱,通过有限元时程分析和雨流计数法得到杆件的应力循环历史,采用疲劳设计方法中的总寿命法计算杆件的疲劳损伤度,分析结构在不同矢跨比、不同平均风速下结构的抗疲劳性能。研究发现,结构中出现疲劳的杆件数随矢跨比的减小而逐渐增加,结构中杆件最大疲劳损伤度D随着矢跨比的减小而逐渐增大。网壳的疲劳薄弱区域主要与结构的振型有关;矢跨比较大时,结构中环向杆件易出现疲劳,随着矢跨比的减小,结构径向肋两侧的斜杆易出现疲劳。