Spatiotemporal distribution of nitrogen dioxide within and around a large-scale wind farm – a numerical case study
Notice bibliographique
Résumé
Abstract. As a renewable and clean energy source, wind power has become the most rapidly growing energy resource worldwide in the past decades. Wind power has been thought not to exert any negative impacts on the environment. However, since a wind farm can alter the local meteorological conditions and increase the surface roughness lengths, it may affect air pollutants passing through and over the wind farm after released from their sources and delivered to the wind farm. In the present study, we simulated the nitrogen dioxide (NO2) air concentration within and around the world's largest wind farm (Jiuquan wind farm in Gansu Province, China) using a coupled meteorology and atmospheric chemistry model WRF-Chem. The results revealed an edge effect, which featured higher NO2 levels at the immediate upwind and border region of the wind farm and lower NO2 concentration within the wind farm and the immediate downwind transition area of the wind farm. A surface roughness length scheme and a wind turbine drag force scheme were employed to parameterize the wind farm in this model investigation. Modeling results show that both parameterization schemes yield higher concentration in the immediate upstream of the wind farm and lower concentration within the wind farm compared to the case without the wind farm. We infer this edge effect and the spatial distribution of air pollutants to be the result of the internal boundary layer induced by the changes in wind speed and turbulence intensity driven by the rotation of the wind turbine rotor blades and the enhancement of surface roughness length over the wind farm. The step change in the roughness length from the smooth to rough surfaces (overshooting) in the upstream of the wind farm decelerates the atmospheric transport of air pollutants, leading to their accumulation. The rough to the smooth surface (undershooting) in the downstream of the wind farm accelerates the atmospheric transport of air pollutants, resulting in lower concentration level.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».