急流模型有助于为海上风电开发提供信息

随着举行历史上最大的海上风电场租赁销售，康奈尔大学的一项新研究可以通过提供描述低空喷气机的频率、强度和高度的详细模型来帮助了解海上风电场的发展流过大西洋沿岸地区。

该研究发表在《能源》杂志上。康奈尔大学巴塞尔米风能实验室的博士生、合著者珍妮·艾尔德说，该研究发现，喷射流确实发生的足够低，可以到达东海岸海上计划中的风力发电场的风力涡轮机转子平面。

低空喷气机——在大气层最低 2 公里处快速流动的气流——对风力涡轮机有利也有弊。它们通常会导致风速增加，从而提高涡轮机性能，例如功率输出，但它们也会增加风切变和湍流较高的涡轮机叶片和塔架上的负载。了解它们的发生对于规划风力涡轮机的寿命和发电量非常重要。

Aird 分析了康奈尔大学地球与大气科学系教授 Sara C. Pryor 提供的天气研究和预报 (WRF) 模型两年的模拟结果。她发现，在马萨诸塞州以南的海上风能租赁区，低空喷气机比在纽约湾(大致从新泽西州沿海延伸到长岛东部)和更南端更频繁地发生。

“我们的研究特别关注在大约 500 米或以下出现最大值的低空喷气机，”Aird 说，“因为在较低的高度，它们更有可能与风力涡轮机相互作用。”

Aird 发现低空喷气机可能出现在海拔约 150 米处，这意味着它们很可能与计划在东海岸部署的海上风力涡轮机相互作用。例如，为马萨诸塞州海岸附近的葡萄园风电场选择的涡轮机的轮毂高度为 140 米。

Aird 说：“我们的分析提供了低空喷流发生的地图，显示这些现象在春末和初夏有高达 12% 的时间发生，当时有很强的水平温度梯度。” “我们希望这项研究能够帮助海上风电场开发商，我们正在努力开发一种预测低空射流发生的方法。”

在这项研究之前，由于东海岸相对缺乏风气候学测量，该地区低空喷气机的发生频率或其速度和高度存在不确定性。这项研究的独特之处在于，该团队在广泛的地理范围内利用了两年的高分辨率 WRF 数据，涵盖了 16 个计划的海上租赁区域中的 13 个来分析低空喷气式飞机。

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