中尺度再分析数据是啥?
天气系统指的是一个地方的大气运动系统,是由若干个大大小小的系统(高压、低压等)相互作用、相互影响引起的。通常用特征尺度或运动尺度来衡量大气系统的影响范围,该影响范围包括水平尺度(千米)和时间尺度。根据水平尺度(千米)和时间尺度的大小,将天气系统分为行星尺度天气系统、大气尺度天气系统、中间尺度天气系统、中尺度天气系统和小尺度天气系统。
中尺度再分析数据干啥用?
根据《风电场风能资源评估方法》(18710-2002)标准要求,测风塔数据缺失已经代表年订正工作,需要使用附近气象站的实测数据进行插补。但是在实际工作中会发现,项目周边气象站可能因为各种原因导致长期记录数据缺失。且今年随着城镇化进程的加快,原有气象站可能位于市区,且气象站的测量高度一般为10m,因此导致气象站实测数据与测风塔数据相关性较差,无法直接进行数据的插补及订正工作。因此为了前期评估风资源数据的准确性,中尺度再分析数据就登上了历史舞台。
目前广泛使用的中尺度再分析数据主要有3种:美国国家环境预测中心(NCEP)气候预报系统再分析资料(CFSR);欧洲中期数值预报中心再分析资料-ERA5;美国国家航空航天局(National Aeronautics and SpaceAdministration,NASA) 现代回顾性分析研究和应用再分析资料-MERRA2。现在国内多家整机厂商、设计咨询机构也纷纷推出了自己的中尺度数据库,和国外数据库相比,国内数据库融合了大量的测风塔实测数据,因此在部分有测风塔的区域,国内中尺度数据库的准确性较高。国内常见的中尺度数据库如远景的格林威治,金风的freemeso,大贤科技的先见之明等等。
需要注意的是目前诸多的中尺度数据库因为覆盖面积广等特点,因此都是网格化数据,因此并不是所有你想要的位置处均有数据。在中尺度再分析数据实际使用过程中,需要对所需点位周边四个网格点的数据进行相关性分析才可使用。例如MERRA2数据空间分辨率为0.5°x 0.625°(约55km×70km),ERA5水平分辨率约31km。
中尺度再分析数据靠不靠谱?
中尺度再分析数据主要的作用是对测风塔进行数据补全和代表年订正,当然也可在项目较为初期的时候看看当地资源情况,以中尺度再分析数据辅助进行宏观选址等工作。
因此中尺度再分析数据准不准确、靠不靠谱,需要结合其与测风塔相关性来看。如果中尺度再分析数据与测风塔相关性较好,则补全后的测分塔风资源数据就比较靠谱,代表年订正也相对靠谱,反之亦然。如果有对具体相关性验证感兴趣的,可以参考我的另一篇文章,在那篇文章中,我选取了某个项目进的测风塔数据补全完整年,进行了简单的分析。简单来说国外的中尺度数据库相关值可能比较靠谱,但绝对值一般不那么靠谱;国内各大中尺度数据库由于有大量测风塔实测数据的加持,因此绝对值可以参考,其相对值精度一般也可媲美国外数据量。