如何统计降低风速?

Question

背景

我正在尝试使用本文中描述的方法估算一个拟议风电场站点的风速:利用ERA5再分析数据对埃塞俄比亚风力发电进行建模。本文的图2总结了该方法。

简而言之，你得到ERA5再分析数据，然后用一堆公式将其与微尺度模型(全球风图集)中计算的风速数据进行比较。

我所做的一切

• 我下载了12个月每小时ERA5再分析的历史数据。
• 我从我的站点附近的4个相邻网格点上每小时读取100米风速读数
• 我使用双线性插值来估计现场的风速。
• 我使用了wind_stats (超链接在这里，从全球风地图集获取特定地点的广义风气候(gwc)文件。用于统计缩减的目的。

但这就是我被困住的地方

我遇到了什么麻烦

我有两个问题与gwc文件，我不确定如何解决。

1. gwc文件提供了扇区级别的威布尔A和K参数(即以30度增量到360度，有点像风玫瑰格式)。我是否汇总部门数据(如果是，如何?)，或者我是否将我的ERA5数据转换为部门，然后在该级别应用降比例公式?
2. gwc文件没有给我一个特定地点的粗糙度值，而是给了我5个不同的值。我怎么知道用哪个粗糙度值呢?我是否需要一个不同的数据来源来首先确定什么是场地粗糙度?

请求帮助

有人有使用gwc文件格式的经验吗?非常感谢任何帮助。

Answer 1

关于2:

粗糙度长度取决于高度，例如:$$z_0 = Az\exp(-u(z)/\sigma_u)$$在哪里$ = \压裂{\ sigma_u} {u_ *} k美元。（k美元是冯-卡门常数美元$ \ sigma_u / u (z)表示水平湍流强度，这基本上意味着粗糙度长度也非常依赖于风向(或扇形)。在这里，你应该看到粗糙度长度作为一个坐标，所以正如你所指出的，你没有得到粗糙度的值。这5个值都不能正确使用，因为它是一个坐标。

你可以用很多方法来估计粗糙度的长度。最简单的方法是对该区域进行主观评估，或者您可以使用数据集作为CORINE土地覆盖(在我的经验中，这不是粗糙度的好来源)，或者您甚至可以测量z_0美元通过测量水平湍流强度，但这很困难。

当你有你的粗糙度长度时，你可以决定使用最接近的坐标，或者从最接近的值进行插值。

关于1:

这取决于你想要什么。我建议将ERA5数据划分为多个部门，并查看这些部门的统计数据。另外，做一个频率图，这样你就可以看到哪个风向是最常见的。