风廓线雷达测量精度分析

风廓线雷达是用于大气风场探测的无线电遥感系统,实践表明它是一种很有发展前途的测风设备。本文介绍了我所边界层风廓线雷达的组成和工作过程,分析了边界层风廓线雷达的测量精度。     

边界层风廓线雷达资料分析

边界层风场的探测对强对流天气有着指示的作用,对短时预报中有很大的意义。本文首先对边界层风和气流以及边界层风廓线雷达进行介绍,然后利用边界层雷达资料分析风场,说明边界层分廓线雷达探测风场的可行性。     

不同天气类型下全光纤相干激光测风雷达探测性能分析

为了给低空飞行安全气象服务奠定基础,根据2015年7~9月国内新研制的全光纤相干激光测风雷达,联合边界层风廓线雷达和双经纬仪探空气球在我国东北某地获取的探测实验资料,对比了晴天、阴天、雾霾天和雨天4种天气类型下激光测风雷达和风廓线雷达与探空气球风场探测的相关性,以评估激光测风雷达的测风精度和稳定性。结果表明,晴、阴和雾霾天条件下,激光测风雷达测风精度优于风廓线雷达,其水平风与真值误差的标准差低于风廓线雷达的一半;雨天条件下,激光测风雷达探测高度受限,最大可测高度仅为风廓线雷达的一半,表明其风场探测受降水衰减影响比风廓线雷达严重。激光测风雷达测风稳定性优于风廓线雷达,垂向连续高度上其与真值的相关系数变化小且均达到0.9以上。晴、阴和雾霾天条件下,两种雷达测风精度均受大气风速变化影响,且随大气风速增加呈不同变化趋势。     

增程型L 波段风廓线雷达探测性能分析

风廓线雷达作为一种新型的大气风场探测设备,具有时间分辨率高、连续性和实时性好等特点,已广泛应用到各行业。文中首先分析了增程型L 波段风廓线雷达的探测能力,简要介绍了该雷达的系统设计;然后,利用中国气象局海口站业务运行一年的观测数据,从探测高度和数据准确率等方面对雷达探测性能进行了统计分析。结果表明:增程型L 波段风廓线雷达满足设计指标要求,可用于低对流层大气风场的观测。     

风廓线雷达数据获取率的统计分析

数据获取率是反映风廓线雷达探测性能的一个很重要的指标。经统计分析表明,夏季的数据获取率明显高于冬季;边界层风廓线雷达在2.5 km高度以上、对流层风廓线雷达在12 km高度以上,数据获取率随高度升高开始明显下降。如果以全年数据获取率不小于80%为衡量标准,在研制或采购时,确定边界层风廓线雷达的探测威力为2 km,而对流层风廓线雷达的探测威力为12 km,总体来讲比较合理和符合实际。     

机场边界层风温廓线雷达应用及优化研究

边界层风廓线雷达主要用于大气边界层观测,其探测成果适合中小尺度大气科学研究、中小尺度短时预报,以及航空安全保障等领域。我国航空事业发展方兴未艾,作为航空气象探测辅助设施的生力军,边界层风廓线雷达在国内民用机场的应用尚且不多,以咸阳机场气象风廓线雷达为例,探讨其在国内民航气象领域中的应用现状及优化方向。     

915M微波测风雷达原理及实验对比

本文讨论了一种用于探测晴空大气边界层的微波风廓线雷达。这种雷达可以测量100～3000m风的垂直廓线,另外附加一套无线电声学探测装置,还可以测量100～1000m的温度廓线,首先介绍了雷达的测量原理和性能指标,在此基础上讨论了影响测量的几个因素,最后给出了若干对比实验的结果。     

合肥对流层风场风廓线雷达测量与分析

大气风场是研究气溶胶输送与复合过程以及时空分布变化研究的一个重要方面,也是天气分析和天气预报中的一个重要参数.采用对流层风廓线雷达,连续测量了合肥地区的对流层大气风场.统计了2009年合肥地区风场变化,得到了一些统计结果:边界层(2 km以下)风速基本小于5 m/s,风向变化复杂,不同季节风向略有不同;对流层风速多在5...     

利用风廓线雷达测量数据反演大气湿度廓线

测量大气湿度廓线对短时天气预报和长期气候分析有重要意义,概述目前探测大气湿度廓线的几种方法,指出这些方法存在的一些问题,突出风廓线雷达测量大气湿度廓线的优越性。论述风廓线雷达反演湿度廓线的理论,利用合肥2009年9月29日三个时间段的风廓线雷达数据和探空数据,通过计算雷达测得的大气湍流耗散率和探空得到的温度廓线,分析计算得到三个时刻的湿度廓线,能够得到比较可信的结果,显示利用风廓线雷达反演湿度廓线是可行的。     

风廓线雷达探测系统中的谱数据处理

针对风廓线雷达探测目标(湍流目标)的回波信号比较微弱的特性，对风廓线雷达谱数据的处理进行了深入的讨论，并给出了边界层风廓线雷达系统对谱数据处理时所采用的算法。     

提升小波去地杂波方法

风廓线雷达去地杂波一直是一个较难解决的问题,基于提升小波理论的滤除风廓线雷达地杂波信号具有很多优势,例如抑制杂波效果好、运算量小、易于工程实现等。介绍了提升小波理论,然后分析风廓线雷达信号特征,提出提升小波去地杂波方法,最后给出仿真结果和结论。这种方法将被应用于某型在研边界层风廓线雷达实时信号处理中。     

沿正交对角线扫描的风廓线雷达相控阵天线

阐述了具有正交对角线扫描的边界层风廓线雷达相控阵天线技术,介绍了天线工程样机所具有的二维子阵模块技术、对角线扫描技术及特殊的馈电技术,给出了天线工程样机的电性能测试结果。     

风廓线仪站址电磁环境的分析与测量

风廓线仪作为21世纪的高空探测系统之一,在我国已逐渐投入科学试验和业务试用,但风廓线仪对站址周围电磁环境的要求较高.文中介绍了风廓线仪站址周围电磁环境的类型及产生的机理,给出了各种电磁环境下电磁干扰场强的计算公式,并介绍了站址电磁环境的测量方法,可供风廓线仪及天气雷达站址选择时参考.     

基于模糊逻辑的风廓线雷达目标检测技术

作为风廓线雷达探测目标的大气湍流信号,极易受地杂波、海杂波、降水、无线电信号、飞机、鸟、昆虫等一系列外界环境和信号的干扰,从而形成一种具有多峰特征的功率谱数据。为了有效抑制和去除杂波,提高风廓线雷达输出的数据质量,必须从功率谱数据中将大气湍流目标检测出来。通过分析大气湍流在风廓线雷达回波功率谱中体现出的特征,将其作为风廓线雷达目标检测的准则。文中提出了一种基于模糊逻辑的风廓线雷达目标检测方法,并进行了实际数据的处理和分析,验证了该方法的可行性和有效性。     

对流层风廓线雷达T／R组件的研制

介绍了对流层风廓线雷达中使用的P波段高功率T／R组件，简述了该组件的使用背景组成、工作原理、设计思想及相关调试问题，给出了组件的主要性能指标，总结了组件的特点。对流层风廓线雷达的工作方式与常规雷达有较大的差异。组件要实现高功率、高可靠性、低成本、极近距离测试、高精度幅相控制等功能。     

被动DOAS污染源遥测中MM5风场数据精度研究

车载被动DOAS污染源排放测量技术近年来被广泛应用,但是烟羽高度风场数据的获取一直是个难题.开展了不同大气稳定度条件下三种风场数据的对比分析,根据Pasquill-Turner稳定度分类法,用近地面不同来源的风场实测数据考察了中尺度大气模式MM5的模拟风场数据的准确性.研究结果表明,当大气稳定度被判别为弱不稳定(C类),MM5模式输出的风速数据与地面气象站实测的风速、风廓线雷达的风速数据变化趋势一致,误差较小,但风向误差偏大,在大气稳定度判别为中性(D类)时,MM5模式输出的近地面(10 m,150m)风速数据与地面气象站实测数据、风廓线雷达的观测数据的变化趋势一致(相关度＞0.6),误差较小,盛行风向一致.因此,提出在大气稳定度在中性级别时,用MM5模式为车载被动DOAS污染源监测提供风场条件,以弥补气象实测条件受限等情况带来的数据不足.     

利用全相关分析方法确定大气风场

近年来，雷达在风场探测领域起了越来越重要的作用，与传统的放气球的测风方法相比，它具有方便、经济、实时性好、可以连续观测等优点。本文讨论了分布天线机制测风雷达的全相关分析方法的原理，并用C语言编写了全相关分析方法的程序，得到了大气水平风场，与武汉中频雷达原装软件的分析数据进行了比对，结果比较吻合。