【الهدف】 يتسبب التذبذب الشديد قصير الأمد للهبات الريحية عند ارتفاع دوار الرياح (حوالي 90 مترًا) في تأثير هام على التشغيل الآمن والمستقر لطاقة الرياح، بينما توجد درجة عالية من عدم اليقين في نماذج الهبات الريحية التقليدية المعدلة بناءً على رصد ارتفاع الأرض (حوالي 10 أمتار) لتنبؤ الهبات عند ارتفاع دوار الرياح. 【الطريقة】 بناءً على ذلك، تم إجراء مقارنة منهجية وتحسين لأنواع متعددة من نماذج خوارزميات الهبات الريحية، لتوفير مرجع منهجي لتنبؤ هبات دوار الرياح في مزارع الرياح. لتجاوز محدوديات المراقبة، تم ابتكارياً استخدام نموذج الدوامة الكبيرة لنموذج الطقس والبحوث (WRF) لمحاكاة فائقة الدقة بمقياس عشرات أمتار على مستوى الثواني لتكرار التغير السريع لهبات الرياح عند ارتفاع دوار الرياح في مزرعة رياح معينة، كما تم توفير بيانات فضائية ثلاثية الأبعاد متناسقة فيزيائيًا، وتم تقييم نماذج الهبات الريحية القائمة على طاقة الاضطراب (TKE) والنماذج المختلفة القائمة على استقراء منحنى الرياح للطبقة الحدودية، مع اقتراح خطة اندماج وتحسين. كما تم مناقشة صلاحية هذه النماذج الثلاثة وحدودها في التنبؤ العملي بتحليل ملاحظات طويلة الأمد. 【النتيجة】 أظهرت النتائج التجريبية أن نموذج منحنى الرياح أقل أداءً، حيث كان مؤشر تشتت خطأ التنبؤ مع البيانات المرجعية R2 يساوي 0.64، ومتوسط الانحراف 1.43 م/ث؛ نموذج الهبات على أساس TKE ثابت الأداء، حيث كان R2 يساوي 0.93 ومتوسط الانحراف 0.64 م/ث؛ وخطة الاندماج والتحسين كانت الأفضل، مع R2 يساوي 0.94 ومتوسط انحراف 0.12 م/ث. 【الاستنتاج】 يمكن تطبيق خطة الاندماج والتحسين في الأعمال العملية لتنبؤ هبات الرياح عند ارتفاع دوار الرياح، إلا أنه لا يمكنها إعادة إنتاج التذبذب السريع للهبات في الطقس القاسي، لذا يتطلب التنبؤ بالهبات في ظروف الطقس القاسية اعتبارات خاصة.

تنبؤ الهبات;ارتفاع دوار الرياح;طاقة الاضطراب;منحنى الرياح;استقرار الغلاف الجوي