Estudio sobre la corrección de escalado a la baja de las previsiones de la cuadrícula de velocidad del viento cerca de la superficie en terrenos complejos
Autores: Liu, Xin; Li, Zhimin; Shen, Yanbo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Estudio sobre la corrección de escalado a la baja de las previsiones de la cuadrícula de velocidad del viento cerca de la superficie en terrenos complejos
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Astronomía
Palabras clave
Pronóstico
Velocidades del viento
Corrección de escalado
Datos de cuadrícula
Terreno complejo
Precisión
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 8
Citaciones: Sin citaciones
La previsión precisa de las velocidades del viento es un aspecto crucial para proporcionar servicios meteorológicos profesionales de alta resolución (como la generación de energía eólica y las operaciones de transporte, etc.). Este artículo utiliza datos de pronóstico del modelo CMA-MESO y datos de cuadrícula de verdad de terreno CARAS-SUR_1 km de enero, abril, julio y octubre de 2022, empleando el algoritmo de bosque aleatorio para establecer y evaluar un modelo de corrección de escalado a la baja para el pronóstico de cuadrícula de velocidad del viento de 1 km de resolución cerca de la superficie en el área de terreno complejo del noroeste de la provincia de Hebei. Los resultados indican que, después de la corrección de escalado a la baja, la distribución espacial de las velocidades del viento pronosticadas en toda el área de estudio de terreno complejo se vuelve más refinada, con una resolución espacial que mejora de 3 km a 1 km, reflejando los efectos del terreno de alta resolución. La precisión del pronóstico de velocidad del viento corregido mejora significativamente en comparación con el modelo original, con errores de pronóstico que muestran estabilidad tanto en el tiempo como en el espacio. El sesgo medio disminuye de 2.25 m/s a 0.02 m/s, y el error cuadrático medio (RMSE) disminuye de 3.26 m/s a 0.52 m/s. Los errores de pronóstico causados por el terreno complejo, el tiempo de anticipación del pronóstico y los factores estacionales se reducen significativamente. En términos de categorías de velocidad del viento, la corrección mejora significativamente los pronósticos para velocidades del viento por debajo de 8 m/s, con RMSE disminuyendo de 2.02 m/s a 0.59 m/s. Para velocidades del viento superiores a 8 m/s, también hay un buen efecto de corrección, con RMSE disminuyendo de 2.20 m/s a 1.65 m/s. Al seleccionar el análisis del proceso de viento fuerte de Zhangjiakou del 26 de abril de 2022, se encontró que la velocidad del viento pronosticada corregida por escalado a la baja es muy cercana a la velocidad del viento observada en la estación y los puntos de cuadrícula de verdad de terreno. El efecto de corrección es particularmente significativo en áreas afectadas por vientos fuertes, como la meseta de Bashang y los valles, lo que tiene un valor de referencia significativo.
Descripción
La previsión precisa de las velocidades del viento es un aspecto crucial para proporcionar servicios meteorológicos profesionales de alta resolución (como la generación de energía eólica y las operaciones de transporte, etc.). Este artículo utiliza datos de pronóstico del modelo CMA-MESO y datos de cuadrícula de verdad de terreno CARAS-SUR_1 km de enero, abril, julio y octubre de 2022, empleando el algoritmo de bosque aleatorio para establecer y evaluar un modelo de corrección de escalado a la baja para el pronóstico de cuadrícula de velocidad del viento de 1 km de resolución cerca de la superficie en el área de terreno complejo del noroeste de la provincia de Hebei. Los resultados indican que, después de la corrección de escalado a la baja, la distribución espacial de las velocidades del viento pronosticadas en toda el área de estudio de terreno complejo se vuelve más refinada, con una resolución espacial que mejora de 3 km a 1 km, reflejando los efectos del terreno de alta resolución. La precisión del pronóstico de velocidad del viento corregido mejora significativamente en comparación con el modelo original, con errores de pronóstico que muestran estabilidad tanto en el tiempo como en el espacio. El sesgo medio disminuye de 2.25 m/s a 0.02 m/s, y el error cuadrático medio (RMSE) disminuye de 3.26 m/s a 0.52 m/s. Los errores de pronóstico causados por el terreno complejo, el tiempo de anticipación del pronóstico y los factores estacionales se reducen significativamente. En términos de categorías de velocidad del viento, la corrección mejora significativamente los pronósticos para velocidades del viento por debajo de 8 m/s, con RMSE disminuyendo de 2.02 m/s a 0.59 m/s. Para velocidades del viento superiores a 8 m/s, también hay un buen efecto de corrección, con RMSE disminuyendo de 2.20 m/s a 1.65 m/s. Al seleccionar el análisis del proceso de viento fuerte de Zhangjiakou del 26 de abril de 2022, se encontró que la velocidad del viento pronosticada corregida por escalado a la baja es muy cercana a la velocidad del viento observada en la estación y los puntos de cuadrícula de verdad de terreno. El efecto de corrección es particularmente significativo en áreas afectadas por vientos fuertes, como la meseta de Bashang y los valles, lo que tiene un valor de referencia significativo.