[发明专利]一种风场动力降尺度方法及存储介质

权利要求书

1.一种风场动力降尺度方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：

基于计算流体力学对简化地形进行数值模拟得到简化地形的气动参数；

基于地形高程数据、土地利用类型数据和所述气动参数对中尺度格点的风速在降尺度网格内进行再分配以实现风场降尺度计算；

基于地形高程数据、土地利用类型数据和所述气动参数对中尺度网格角点位置的风速在降尺度网格内进行再分配以实现风场降尺度计算之前，该方法还包括：基于区域数值天气预报模式获取区域的中尺度风场；

所述简化地形的气动参数包括坡面中点的平均风速比，所述平均风速比满足：

其中，R_ix、R_iz分别为被测点i在顺风向和竖直方向的平均风速比，U_ix、U_iz分别为被测点i在顺风向和竖直方向的平均风速，U_H为来流的平均风速；

基于地形高程数据、土地利用类型数据和所述气动参数对中尺度网格的风速在降尺度网格内进行再分配以实现风场降尺度计算，包括：

基于所述中尺度风场对中尺度网格指定高度的平均纬向风速和平均径向风速进行降尺度计算；

降尺度计算后的所述平均纬向风速，满足：

降尺度计算后的所述平均径向风速，满足：

其中，u、v分别为降尺度风场中地表指定高度的平均纬向风速和平均径向风速，角标m、n分别为其位置位于降尺度网格的第m行、第n列；Ri为平均风速比，N为降尺度比例，N为整数，du为平均纬向风速的降尺度修正项，dv为平均径向风速的降尺度修正项。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述简化地形为二维简化地形，且所述二维简化地形包括二维风速来流上坡和二维风速来流下坡两种基本形态。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：基于计算流体力学对简化地形进行数值模拟得到简化地形的气动参数之后，该方法还包含：进行风洞试验验证数值模拟得到的简化地形的气动参数。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在网格分辨率达到降尺度要求之后，所述基于地形高程数据、土地利用类型数据和所述气动参数对中尺度网格角点位置的风速在降尺度网格内进行再分配以实现风场降尺度计算，还包括：

根据垂直风廓线的对数率形式，将降尺度风场的平均风速沿垂直高度的变化表示为：

式中，V_z为高度z处 的平均风速，u_*为摩擦速度，κ为卡曼常数，z₀为地表粗糙长度，ψ为平均风速对数廓线的稳定度修正函数，L为奥布霍夫长度。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述高度z的取值范围为0～150m。

6.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5中任一项所述的方法的步骤。