BJ-RUC在内蒙古某风电场的风速预报检验分析

采用趋势性及误差、偏差频率、误差反位相等分析方法,以2011年6月1日~2012年5月31日内蒙古某风电场风机轮毂高度逐小时风速资料为实况数据,对9 km×9 km BJ-RUC风速预报产品的连续变化趋势及误差分布进行了初步评估,发现:(1)预报风速与实况风速在夏季的相关性较差,其余3季预报风速的连续变化趋势性能较好。(2)平均误差在各月均以正为主,即预报风速总体较实况风速偏大,两者存在明显的系统性误差,春夏两季误差大于秋冬两季。(3)随着预报时效的延长,预报性能总体呈下降趋势。     

风电场风速规律分析及风电功率预报方法研究

利用陕西省某一风电场区域内的观测资料,分析了该风电场的风速规律,并引入最优训练期方案,研究利用线性回归方法建立风电功率预报模型的可行性。结果表明:该风电场区域,不同高度的风速及其高度间的风速差异均表现出最大值出现在夜间,最小值出现在白天,从低层到高层的风速日变化趋势一致的特征。一日中,风速与风电功率在09:00～17:00时段的相关系数明显小于其它时段。按照风速是否大于5 m·s-1将训练期观测样本分为2组,可以明显改善风速与风电功率的回归关系。以风机轮毂高度处的风速作为预报因子,并引入风电功率与风速之间相关系数的日变化规律、以及不同风速量级下风速与风电功率之间回归关系的差异性,采用最优训练期方案和一元线性回归方法建立的风电功率预报方程,具有预报误差小和最优训练期短的特点,满足实际业务需求。     

灰色卡尔曼滤波预报集成方法的实验研究

将目前云南业务上预测重要关键期的昆明5月雨量的5种预报模型输出的降水预报值作为预报因子,运用灰色理论分别将以上5个预报因子原始数列和降水实况作一次累加生成处理,分别得到随机性被弱化的单增数列,用卡尔曼滤波法进行递推计算,得到降水预报值。将得到的降水预报值作还原处理,即累减生成后,最终输出降水量预报值。此方法用于作1998、1999、2000年昆明5月雨量预报,除1999年预报滞后外,其余两年的预报效果均优于5种方法的独立预报以及平均值。     

季以上尺度预报春季区域性沙尘暴过程的方法研究

应用1954—2003年甘肃省沙尘暴发生时间、站次资料和500 hPa NCEP/NCAR再分析资料,分析了春季候区域性沙尘暴的特征。选择影响甘肃省春季天气的500 hPa七个关键区,通过周期分析发现,这些关键区有30候左右的周期可以通过0.01的信度检验,表明500 hPa侯形势场在一定范围内的确存在30候（150 d）左右显著周期。给出春季区域性沙尘暴发生的典型场,计算它与历年10~12月逐候500 hPa距平场的相似系数,结果表明：准150 d韵律方法预测沙尘暴的历史概括率在71.5%～76.4%之间,最高概括率可达87.5%,最低也有60.0%,漏报率为19.8%～26.0%。尽管如此,可以认为该方法对甘肃省区域性沙尘暴,尤其对典型形势场所对应的沙尘暴天气过程有较高的预测能力。最后给出典型年前期500 hPa要素场的特征。     

基于随机森林方法的滑坡灾害危险性区划

滑坡灾害危险性区划在滑坡灾害管理工作中具有重要意义。该文以深圳市为研究区,将随机森林方法应用于滑坡灾害危险性区划和因子评价工作。研究中采用随机森林方法进行建模,结合ROC曲线和AUC值对模型性能进行评价;通过预报效率曲线对全区的滑坡危险性区划总体效果进行评价;根据错误率变化和节点不纯度变化,对不同因子的重要性进行分析,结合作用曲线,探讨不同因子对滑坡的影响规律。实例研究说明随机森林方法适用于滑坡危险性区划工作,具有良好的建模效果。     

基于输入文件定制的SWAT模型集成应用方法研究

SWAT模型采用与特定的GIS软件集成的方式,可利用GIS软件辅助完成空间离散单元划分、数据组织及运行参数调整,使其难以有效地集成到不同应用的流域管理系统中.该文分析了SWAT模型运行的空间离散单元组织和输入文件结构,提出通用输入文件定制的模型集成方案.利用动态链接库技术在Visual Studio.NET环境下用C#语言开发了一套SWAT模型输入文件定制的类库和输入模型参数调整的功能模块,并通过实例进行了验证.该方法实现了将SWAT模型高效集成到不同的应用系统中而无需集成相关的GIS处理系统.     

泥石流滑坡发生的降水预报方法与雨量标准--以四川省盆地区域为例

通过对η坐标数值预报模式预报的降水量检验分析,发现η坐标数值预报模式对青藏高原天气系统活动造成的四川盆地降水预报明显偏弱,且雨区偏北、偏西。我们使用风场资料对高原天气系统作自动识别,进行了对高原天气系统影响降水的强化与雨区漂移的处理,研究得出了η坐标数值预报模式释用强降水预报方法。通过对1991-2001年四川盆地发生泥石流、滑坡灾害的气象成因(强降水)分析,研究得出了四川盆地不同的地质地貌条件下泥石流、滑坡预测雨量标准。在上述研究基础上,建立了四川盆地泥石流、滑坡产生的强降水预报方法。经2003-08-09业务试运行,效果较好,较成功的预报了四川盆地西部、西南部3次大暴雨过程触发的多处泥石流、滑坡灾害,在防灾减灾中发挥了好的作用。     

中国北方风蚀区风速变化时空特征分析

利用北方风蚀区155个气象站点1971-2015年平均风速数据,采用气候趋势分析、空间插值和小波分析等方法分析北方风蚀区平均风速的时空变化趋势。结果表明：近45 a来,北方风蚀区年平均风速为2.70 m·s^-1,呈明显减小趋势,其递减速率为0.017 m·s^-1·a^-1（α=0.001）,1980s风速减小最快,1990s减小最缓慢,2010s风速出现增大趋势;我国北方风蚀区四季的平均风速均呈现下降趋势,下降速度春季>夏季>秋季>冬季（α=0.001）,不同年代不同季节风速变化存在较大差异,2010s除春季外其他季节风速均呈现增大趋势;空间分布上显示,风速变化幅度空间分布差异明显,北方风蚀区内的新疆西北部和东南部、青海、内蒙古中部和东北部、黑龙江以及吉林为风速降低较快的区域,甘肃东南部、宁夏、陕西和山西北部以及新疆的东北部和西部等地区是风速降低不明显的区域。春季和夏季风速降低较快的区域面积扩大,冬季和秋季风速降低较缓的区域扩大;平均风速存在多时间尺度的周期性结构特征,28 a时间尺度左右为风速变化的主周期,平均变化周期为18 a。     

小波包分解与多个机器学习模型耦合在风速预报中的对比

准确预报风速是提高风电利用率以及电力系统稳定性的有效方法.学者们提出了大量风速预报模型,但针对不同下垫面不同风速预报模型的对比研究较少.该研究主要探究小波包分解和12个机器学习模型耦合对3种下垫面(戈壁、绿洲和沙漠)风速预报能力,探索风速预报的优化耦合模型.设置3组模型实验进行对比:单一机器学习模型、小波包分解-机器学...     

风沙流中跃移沙粒冲击速度和角度联合概率分布风洞实验

近地表跃移沙粒速度和角度概率分布是连接风沙运动宏观研究和微观研究的桥梁,对沙粒跃移轨迹和输沙率分布有很大影响。但是,目前跃移沙粒冲击速度概率分布和角度概率分布之间的关系还不明确。使用相位多普勒粒子分析仪（PDPA）测量了风洞沙床面1 mm高度处的跃移沙粒速度,通过分析各冲击速度对应的冲击角度的概率分布研究了沙粒冲击速度和角度的联合概率分布。结果表明：沙粒冲击速度概率分布可用对数正态函数描述,冲击角度概率分布可用指数函数描述;各冲击速度对应的冲击角度都符合指数函数分布,且其衰减速度随冲击速度增加而加快。这表明,冲击速度概率分布和冲击角度概率分布之间具有很强的相关性。最后分别给出了沙粒冲击速度和角度的独立假设概率分布和条件联合概率分布。