Характеристики ветра

 

Характеристики ветра регистрируют имеющиеся в каждой стране метеорологические службы, занимающиеся прогнозированием и распространением метеосводок, включающих в том числе и данные о направлении и силе ветра. Работа национальных метеослужб координируется находящейся в Женеве Всемирной метеорологической организацией.

Следует заметить, что даже наиболее оснащенные метеостанции непрерывного наблюдения регистрируют лишь наиболее важные атмосферные параметры.

Основные метеорологические данные

Интересующие нас параметры ветра регистрируются, как правило, на одной стандартной высоте 10 м на метеостанциях вблизи аэропортов и городов, т. е. мест, возможно, наиболее защищенных от ветра. Поэтому эти данные можно использовать лишь для грубой оценки ветроэнергетических ресурсов рассматриваемого района, но их недостаточно для принятия конкретных технических решений, как, например, выбор оптимальной конструкции ветро-установки. Для этого, как правило, необходимы более детальные наблюдения в большем числе точек местности и на разных высотах в различные месяцы года. Результаты этих наблюдений можно сравнить со стандартными метеоданными и в дальнейшем учитывать корреляцию между ними.

Характеристики ветра

Рис. 9.14. Образец ленты с непрерывной записью горизонтальной и вертикальной составляющих скорости ветра и температуры воздуха самопишущим анемометром. Следует обратить внимание на положительный коэффициент корреляции между температурой и вертикальной составляющей скорости ветра и отрицательный коэффициент корреляции между составляющими скорости (а). Амплитудно-частотная характеристика порывов ветра (среднеквадратичного отклонения скорости ветра от ее среднего значения и (б). Заштрихованная область соответствует информации, теряемой при осреднении за интервал времени более 1 ч

Скорость ветра

Скорость ветра классифицируется метеослужбами по исторически сложившейся шкале Бофорта, в основе которой лежат визуальные наблюдения. Скорость ветра при стандартных метеорологических измерениях определяется осреднением за 10-минутный отрезок времени показаний анемометра, находящегося на 10-метровой высоте. Эти измерения могут повторяться каждый час, но обычно они проводятся значительно реже, поэтому по ним трудно судить о флуктуациях скорости ветра и его направления, что необходимо для расчета характеристик ветроустановок. Для непрерывного измерения скорости ветра можно использовать специальные анемометры, но они тоже довольно инерционны. Типичный образец непрерывной записи скорости ветра представлен на рис. 9.14, а. На рис. 9.14,6 приведена частотная характеристика (спектр) этого сигнала.

Роза ветров

Рис. 9.15. Роза ветров. Данные только о направлении ветра (а). Радиальные линии указывают часть времени года (в процентах), в течение которого ветер дует с данного направления (всего выделено 16 направлений, измерения проводились на высоте 13 м). Данные о направлении и силе ветра (б). Часть времени года, в течение которого ветер имеет скорость в некотором диапазоне, обозначена соответствующей длиной прямоугольника

Направление ветра

Направление ветра определяется стороной света, откуда дует ветер. Метеоданные о направлении ветра обычно представляют в виде розы ветров (рис. 9.15, а), показывающей среднюю скорость ветра в различных направлениях. На розе ветров вместо средней скорости могут быть показаны для каждого направления распределения ветра по скорости (рис. 9.15,6). Информация о направлении ветра чрезвычайно важна, когда ветроустановки размещают в горной местности, вблизи зданий или других ветроустановок, т. е. в тех случаях, когда возможно их затенение при некоторых направлениях ветра.

Похожие материалы