Una metodologia para la estimación local de la velocidad del viento mediante un modelo numérico

Abstract

Se utiliza un modelo numérico unidimensional de Ia capa Iímite atmosférica, con clausura turbulenta de segundo orden, ρara estimar velocidades medias del viento cerca de superficie en lugares donde no existen observaciones disponibles. El modelo emplea como condiciones de contorno datos sinópticos de temperatura, viento geostrófico en niveles standard obtenidos de cartas sinópticas y condiciones locales de rugosidad superficial. El método es verificado por comparación con cuatro series de velocidades de viento, medidas a 15, 60 y 90 metros sobre el nivel de superficie en Ia localidad de Pampa del Castillo (Chubut), durante Ios meses de abril, agosto y octubre de 1980 y enero de 1981. Los errores relativos en Ias velocidades medias computadas en cada uno de Ios cuatro meses y en cualquiera de Ios tres niveles son del orden del 5 por ciento. Los errores cuadráticos medios relativos a Ia varianza y al valor medio son del orden de 0,24 y 0,19 respectivamente en el caso de velocidades medias diarias, y del orden de 0,17 y 0,11 en el caso de velocidades medias semanales. Los resultados numéricos muestran que Ia metodología puede ser útil para obtener, a un costo computacional razonable series cortas de velocidades medias diarias y semanales, y también, para una rápida estimación de Ia velocidad media del viento para períodos largos en lugares que no disponen de observaciones.

A one-dimensional atmospheric boundary Iayer model, with a second-order turbulent closure, is used to estimate near surface mean wind velocities in Iocations where no observation is available. Synoptic data, such as tempcrature, geostrophic wind at standard Ievels obtained from synoptic charts, are used as boundary conditions together with local surface roughness parameterization. As methodology verification simulated wind velocity series are compared with observations made at 15, 60 and 90 meters above the ground at Pampa del Castillo (Chubut) Iocation, durlng april, august and october 1980, and january 1981. Relative errors in computed mean veIocities, in each of the four months and at any of the three Ievels are of order of 5 percent. Mean square errors reíative to the variance and to the mean velocity, are about 0,24 and 0,19 respectively in the case of daily mean velocity series, and about 0,17 and 0,11 in the case of weekly mean velocity series. Numerical results show that the methodology can be useful to obtain, at a reasonable computational cost, short series of daily or weekly mean wind velocities, and also, for quick assessment of long-range mean wind velocities at Iocations where observations are not available.