Numerical Simulation of Diurnal Planetary Boundary Layer Effects and Diurnal Mountain-Wind Effects

• Main Author: Isaksson, Robin
• Format: Others
• Language: English
• Published: Uppsala universitet, Luft-, vatten och landskapslära 2016
• Subjects: Numerical weather prediction; planetary boundary layer; mountain-wind system; WRF; Numerisk väderprognos; atmosfäriskt gränsskikt; bergvindsystem
• Online Access: http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:uu:diva-295999

The Weather Research and Forecasting Model was used to study its accuracy and representation in modelling a study area within a complex wind system as well as the effects on the model when using different input data and physics schemes. The complex wind system consists of diurnal mesoscale effects from the nearby Pyrenees mountain range and diurnal effects from the planetary boundary layer. A total of six different simulations were performed. The model was able to represent the study area but the results could be improved as there were inaccuracies in wind speed and wind direction associated with the planetary boundary layer. The model was especially challenged at predicting the wind speed and wind direction in the layer from the top of the planetary boundary layer to few hundred meters above it. The comparisons based on planetary boundary layer height is however complicated by the fact that there are different definitions in effect. The choice of model physics schemes and input data led to some differences in the results and warrants consideration when conducting similar simulations. === Prognosmodellen WRF (Weather Research and Forecasting Model) användes för att undersöka hur väl den kunde representera ett område inom ett komplext vindsystem och även hur modellen påverkas av olika val vad gäller drivningsdata och fysikscheman. Det som utgör det komplexa vindsystemet är dygnsvarierande effekter från det atmosfäriska gränsskiktet och dygnsvarierande mesoskaliga effekter från den närliggande bergskedjan Pyrenéerna. Totalt genomfördes sex olika simuleringar. Prognosmodellen kunde representera området men med förbättringsbara resultat eftersom det fanns fel i vindhastighet och vindriktning relaterande till det atmosfäriska gränsskiktet. Modellen var speciellt utmanad i förutsägandet av vindhastighet och vindriktning i ett lager några hundra meter ovanför det atmosfäriska gränsskiktet. En tolkning baserad på atmosfärisk gränsskiktshöjd är dock svår eftersom det fanns flera definitioner var toppen på det atmosfäriska gränsskiktet låg. Val om prognosmodellens fysikscheman och drivningsdata orsakade en skillnad i resultat sinsemellan. Dessa val bör därför noggrannt uppmärksammas för simuleringar under liknande förutsättningar.