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两种不同坐标系对风场数值模拟的差异

地形追随坐标 混合坐标 风场 数值模拟

本文通过一次典型大风个例和批量试验。研究了地形追随坐标系和混合坐标系在复杂地形条件下的差异，分析了风速误差、重力波抑制效果、对流层高度影响等在不同垂直坐标中的适用性，通过风电场资料，评估了不同垂直坐标系的效果。通过分析可以看出，质量追随坐标和混合垂直坐标都能很好的模拟出大风天气发生、发展的过程，两种坐标系下，风速、温度等要素的预报也较为准确。在地形追随坐标系中，当天气系统过境时，强风产生地形重力波并向高层传播，高层重力波扰动非常显著；而在混合垂直坐标系中，高层重力波受到明显抑制。两组垂直坐标系模拟的风速误差与高度和风速大小有关，当高度升高、风速增大时，模拟差随之增大。在混合垂直坐标中，高层重力波的传播受到明显的抑制。但是批量试验也发现，对于风速、温度等要素的预报效果评估，质量追随坐标要优于混合垂直坐标，所以在对于强调要素预报效果的工作中，需要慎重选择不同的垂直坐标系。