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Modélisation de l’effet de la rugosité variable dans la prévision micro-échelle du vent de basse couche

Dautrevaux, Édouard (2012). Modélisation de l’effet de la rugosité variable dans la prévision micro-échelle du vent de basse couche. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Afin de mieux intégrer les centrales éoliennes au réseau électrique, il est impératif d’avoir des méthodes fiables de prévision du vent à micro-échelle. Or, les prévisions d’Environnement Canada (EC) sont à méso-échelle (souvent 2500 mètres) ; il est donc impératif d’avoir à disposition un modèle micro-échelle permettant, avec les prévisions à méso-échelle, de réduire l’échelle en gardant une bonne précision. Un des modèles utilisés pour cela est MS Micro (MSM) ; cependant, sa façon de traiter la rugosité n’affecte que les couches les plus basses de l’atmosphère, ce modèle n’ayant une fermeture qu’à l’ordre un. On se propose de coupler MSM avec un second modèle de traitement de la rugosité, Abrupt Change of Surface Condition (ACSC). Ce modèle possède une fermeture d’ordre un et demi ce qui lui assure un meilleur traitement des changements de rugosité.

Un couplage est donc proposé entre ces deux codes, puis les résultats sont comparés à des mesures obtenues par des stations d’EC et des mâts de mesures répartis sur la Gaspésie pour 24 cas de calibration choisis pour le projet SPÉO (Système de Prévision Éolien) utilisant le modèle méso-échelle d’EC. Le coupleur proposé obtient des erreurs plus faibles que MSM et que le modèle méso-échelle d’EC à des hauteurs faibles ; par contre, à des altitudes supérieures, s’il est plus précis que MSM, il présente une amélioration plus faible vis-à-vis de GEM-LAM.

Résumé traduit

In order to have a good integration of the eolian energy in the electrical network we need to have good forecast of micro-scale wind. But Environment Canada (EC) provides only mesoscale forecasts (about 2500 meters). So we need to have a micro-scale model which allows a downscaling with a good accuracy. One such model is MS Micro (MSM) ; however its way to simulate roughness changes affects only the lower layer of the atmosphere, due to its first order closure. We suggest coupling MSM with a second model of roughness treatment, Abrupt Change of Surface Condition (ACSC). This model has a one and a half order closure which gives a better treatment of roughness changes.

A coupling is developed between the two models, then the results are compared to actual measures obtained by EC stations or measuring masts all over the Gaspésie. The coupling suggested provides a better accuracy than MSM and the meso-scale model at low altitude, but, at higher altitudes, despite a better accuracy than MSM, the coupler provides an amelioration less important than GEM-LAM.

Type de document: Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires: "Mémoire présenté à l'École de technologie supérieure comme exigence partielle à l'obtention de la maîtrise en génie mécanique" Bibliogr. : f. [73]-74.
Mots-clés libres: Temps (Météorologie)- Prévision. Vents - Prévision. vent de surface, couche limite atmosphérique, prévision météorologique, rugosité variable
Directeur de mémoire/thèse:
Directeur de mémoire/thèse
Benoit, Robert
Co-directeurs de mémoire/thèse:
Co-directeurs de mémoire/thèse
Masson, Christian
Programme: Maîtrise en ingénierie > Génie mécanique
Date de dépôt: 12 févr. 2013 19:35
Dernière modification: 03 mars 2017 22:21
URI: http://espace.etsmtl.ca/id/eprint/1121

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