التحقق من نموذج الرياح العمودية العالية باستخدام ملاحظات الليدار وبيانات التنبؤ الخلفي

الملخص. يتطلب تطوير توربينات الرياح البحرية الكبيرة وأنظمة الطاقة الهوائية (AWE) مجموعات بيانات موثوقة لسرعة الرياح على ارتفاعات عالية تتجاوز الطبقة السطحية الجوية. الأساليب التقليدية لقياس، المعتمدة بشكل أساسي على أبراج الطقس، لا تلبي احتياجات تصميم توربينات الرياح الحديثة وتطوير أنظمة AWE. في هذه الدراسة، نتحقق من صحة ثلاثة مجموعات بيانات تعتمد على النماذج، وهي أرشيف التنبؤ الخلفي النرويجي 3 كيلومترات (NORA3)، الأطلس الأوروبي الجديد للرياح (NEWA)، وERA5 باستخدام بيانات الليدار لقياس سرعة الرياح من عدة مواقع في النرويج والبحر الشمالي. يركز التحقق على الارتفاعات من 100 إلى 500 متر فوق سطح الأرض، مما يغطي النطاق التشغيلي لتوربينات الرياح الكبيرة وأنظمة AWE. تشير نتائجنا إلى أن ERA5 وNORA3 تؤديان بشكل جيد جدًا في المواقع البحرية، حيث تظهر ERA5 أقرب ارتباط مع بيانات الليدار حتى 200 متر. يتفوق NORA3 على النموذجين الآخرين في موقعين ساحليين وواحد ذو تضاريس معقدة. أخيرًا، يشير تزايد التوافق بين النماذج وقياسات الليدار مع الارتفاع إلى أن مجموعات البيانات المعتمدة على النماذج يمكن أن تكون قيمة لأبحاث وتطوير أنظمة AWE.