Mallinnuksen tarkkuudesta

Mallinnuksen tarkkuus vaihtelee tuulisuuden osalta paikkakohtaisesti ja vuodenajoittain sääasemien tai korkeissa mastoissa tehtyihin tuulimittauksiin verrattuna. Paikoin mallilla saadaan hyvin lähellä mittauksia olevia keskimääräisiä tuulen nopeuksia, joissakin paikoin poikkeamat mittauksiin verrattuna ovat suurempia.
Tuuliatlaksen tuottamiseen käytetyn menetelmän tarkkuutta on tarkasteltu kolmella eri tavalla:

- AROMEn tuulen nopeus vs. tarkasteltavassa hilaruudussa sijaitsevassa mastossa tai sääasemalla mitattu tuulen nopeus;
- AROMEn tietyn korkeuden tuulista WAsP-mallin avulla laskettu tuulen nopeus tietyn maston kohdalla vs. mastossa mitattu tuulen nopeus;
- AROMEn tuuli vs. säätutkalla mitattu tuuli

Tuuliatlaksen tuulennopeusarvoja ja laskettuja jakaumia ei ole suoraan voitu verrata havaintoihin, koska Tuuliatlaksen laskentaan käytettyjä kuukausia vastaavia edustavia tuulimittauksia (korkeissa mastoissa tehdyt mittaukset) ei ole käytettävissä. Tästä johtuen vertailussa on käytetty 1.6.2008 lähtien rutiinisääennusteiden rinnalla ajetulla AROMElla tuuliatlaksen 2,5 x 2,5 neliökilometrin hilaruudukkoon ja tuuliatlaksessa käytetyille korkeuksille laskettuja +3h ja +6 h ennustetuloksia. Vertailussa käytetty AROME on identtinen Atlaksen tuottamiseen käytetyn AROMEn kanssa.

Säämallin tulosten vertaaminen mittauksiin ei ole täysin oikea mallin tarkkuuden arviointitapa, sillä yhdessä pisteessä tehdyt tuulimittaukset edustavat pistemäistä arvoa, johon ympäristö (maaston topografia, maaston dynaamisen rosoisuuden z0 vaihtelut, rakennukset sekä yksittäiset puut ja pensaat) vaikuttaa sitä enemmän mitä matalammalla mittaus tehdään. Toisaalta käytetyn säämallin 2,5 x 2,5 km2 suuruinen vaakatason hilaruutu on keskiarvotettu kuva maaston topografiasta ja rosoisuudesta, joita hilaruudussa kuvaa vain yksi lukuarvo kumpaakin. Säämallin todellinen resoluutio lähellä pintaa on huonompi kuin hilaruudun koko.

AROME-mallissa laskentapinnat eivät ole samoja kuin korkeudet, joille tuuliarvot tuotetaan. Kullekin korkeudelle tuuliarvot on laskettu ao korkeuden ylä- ja alapuolella olevilta mallipinnoilta lineaarisella interpolaatiolla.

AROME+WAsP-mallinnus, jolla tuotetaan Tuuliatlastiedot 250 x 250 neliömetrin hilaruutuihin, ei ota huomioon yksittäisiä maastonmuotoja ja esteitä, vaan käyttää minimikooltaan 25 hehtaarin maaston rosoisuusalueita. Oheisessa WAsP-verifioinnissa, jossa tarkastellaan yhden hilaruudun tuulisuutta, voidaan käyttää hyvin pienipiirteistä maaston korkeus- ja rosoisuustietoa. Lisäksi voidaan ottaa huomioon esimerkiksi esteiden (talot, korkeat savupiiput, yksittäiset isot puut, jne.) vaikutus tuuleen. Periaatteessa siis WAsP:lla laskettuja tuulia voidaan verrata mastoissa ja sääasemilla mitattuun tuuleen paremmin kuin säämallin antamia tuloksia.

Periaatteessa säätutkalla mitattu ja säämallilla kuvattu tuuli vastaavat paremmin toisiaan, koska molemmat edustavat tietynkokoisen ilmapaketin keskimääräistä tuulta.

Toisaalta mallin ja mittausten vastaavuutta tarkasteltaessa on otettava myös huomioon, että tuulimittaukset eivät ole virheettömiä. Mastot aiheuttavat mittauksiin virhettä, joko siksi että mittarit ovat liian lähellä massiivia mastorakenteita, ja/tai maston virtausdynamiikka muuttuu kun mastoihin kertyy lunta tai jäätä, eivätkä mittaukset edusta häiriötöntä vapaata ilmavirtausta. Mittarit voivat jäätyä talviaikana, jonka johdosta mitattu tuulen nopeus on liian alhainen ja tuulen suunta väärä (kuppianemometria ja viiriä käytettäessä), tai akustisia mittareita nopeus on liian suuri tai liian pieni riippuen siitä kuinka jää tai lumi on mittariin kiinnittynyt. Tuulimittarit ovat myös suosittuja tähystyspaikkoja ja istumaorsia linnuille, josta voi johtua satunnaisia virheitä.

Tuulimittaukset tehdään yleensä kymmenen minuutin keskiarvona, ja tulokset taltioidaan kellonajan mukaan. Mallin tuulennopeus ei edusta näin tarkkaa ajanhetkeä. Kun tuulen nopeus vaihtelee paljon, on vertailuun käytettävällä mittausajanhetkellä suuri merkitys yksittäisissä tilanteissa.