风场
- 融合探测和预测数据的平流层风场建模方法
小，是由于平流层风场中上下层纬向风逆转形成的，运行于平流层风场的飞行器可利用这种特殊现象进行科学探测和验证应用。平流层浮空器是指依靠浮升气体产生的浮力在20km高度附近进行持久驻空飞行的浮空类飞行器，主要包括平流层飞艇和高空气球[3]。此类浮空器主要工作在气流相对平稳，垂直对流小的平流层，具有驻空时间长、载荷量大、效费比高等优点。通过携带任务载荷，平流层浮空器具备长期、实时、全天候的信息获取能力，可为高分辨率对地观测、预警探测、通信中继、防灾减灾、环境监测
计算机仿真 2022年10期2022-11-29
- 基于PSO-BP 神经网络的平流层风场短期快速预测
性能受其所处环境风场影响较大[7-8]。 例如,平流层飞艇的驻留能力直接取决于风场环境[9],而高空太阳能无人机的气动特性及续航里程也受到风场环境重要影响。 因此,开展平流层风场研究,获取准确的风场预测信息对于临近空间低速飞行器开展飞行任务规划、航迹规划和飞行控制都具有重要意义[10]。目前,可用于平流层风速预测的方法主要包括2 类:数值天气预报方法和统计模型方法[11]。数值天气预报需要建立复杂的物理模型和庞大的计算系统,通过气象学理论和计算流体力学得到
北京航空航天大学学报 2022年10期2022-11-09
- 中纬度地磁暴期间热层垂直风响应机制的模拟*
成部分，热层大气风场受地磁活动影响很大。相对于水平风而言，热层垂直风很小，测量的难度也导致相关观测结果非常缺乏[1]。但是对地磁暴期间垂直风场的研究从未停止，关于水平风场与垂直风场之间联系的理论研究可以追溯到20 世纪70年代，Dickinso等[2]认为连续性方程中的垂直速度可分为由压力面总质量散度决定的垂直速度和等压面抬升引起的垂直速度。Rishbeth等[3]将总的垂直风速也分为两部分：表示在高度上平衡水平辐合或辐散的散度速度；表示热层收缩或膨胀时等
空间科学学报 2022年2期2022-04-13
- 多类型天气系统下VAP风场反演效果分析
及相应天气系统的风场信息，如何从现有的雷达产品反演出真实的风场信息就显得尤为重要。前人在此方面做了许多研究，其中基于均匀风场假设的速度方位显示（VAD）方法是最早提出的风场反演算法［1］，也是目前投入业务运行的方法之一，它根据径向速度的最大值和最小值以及对应的方位来判断风向风速，此种方法只能得到一个大尺度的廓线特征，而且该方法反演出的平均风廓线对径向速度的随机误差不敏感，但此种误差对VAD方法反演的结果影响却很大。由于该方法的天然缺陷，研究者在此基础上发展
广东气象 2021年6期2022-01-07
- 中法海洋卫星散射计近海岸海面风场反演研究
目前获取全球海面风场最主要的传感器。自1978年SEASAT-A卫星上第一个业务化散射计即海洋卫星散射计（SASS）运行以来[1]，美国、欧洲、印度和中国先后发射了多个业务化运行的微波散射计，这些散射计的风场数据在海洋气象灾害监测、数值天气预报模式以及海气相互作用科学研究中得到广泛且深入的应用[2–5]。然而，过去和当前所有卫星散射计业务化海面风场的典型分辨率为25～50 km，无法满足近海岸区域、中小尺度海面动力过程等一些较高分辨率应用的需求。美国、欧洲
海洋学报 2021年10期2021-12-04
- 平凉一次暴雨前对流层顶异常特征分析
垂直速度、位涡、风场变化特征。结果表明，暴雨发生前4 d至前2 d对流层顶高度有明显的下降，并于暴雨发生前2 d降至最低，最低为14.6 km，相反地，对流层顶温度在暴雨发生前5 d至前2 d开始上升，并于暴雨发生前2 d升至最高，可达-65.6 ℃。对流层顶高度在暴雨发生前2 d的空间形变主要体现在南北方向上，高度的经向梯度变化比纬向梯度变化明显;从纬向看，暴雨发生前2 d，2 PVU等位涡线可以向下发展至380 hPa附近，凹陷最明显，即暴雨发生前2
安徽农业科学 2021年19期2021-10-12
- 再分析风场修正及其在渤海湾典型温带风暴潮模拟中的应用
[2]。因此，对风场开展深入研究，在预报预防风暴潮引起的海岸洪水等灾害方面有十分重要的意义。数值模拟是研究风暴潮最直接的方法，风场质量在很大程度上决定了模拟结果的精度[3]。目前在风暴潮的数值后报模拟中多使用再分析风场驱动模型，然而由于其时空分辨率的限制，再分析风场均有一定的适用范围和误差特征，并不能完全取代观测资料来真实地描述大气状态[4]。不少学者对再分析风场与实测风场做过对比研究，如施晓晖等[5]采用多种客观分析统计方法，对美国国家环境预报中心（Na
海洋预报 2021年4期2021-09-09
- 基于MMC的海上全直流风场虚拟同步控制
引言海上全直流风场的控制稳定性直接影响到海上风场的输电能力.因此,保证海上全直流风场虚拟同步稳定控制的重要性不言而喻[1],相关的海上全直流风场虚拟同步方法研究在气象预测预报、海上风场管理以及风力发电的自适应控制等方面具有重要意义.对海上全直流风场虚拟同步控制是建立在对风场的气旋及涡流参数控制基础上,结合对海上直流输电风电场的输出容量参数分析和运维参数估计,建立海上直流输电风电场的输出涡流场的力学参数分析模型,结合流场特征分析和专用控制系统的参数拟合方法
兰州工业学院学报 2021年2期2021-05-11
- ASCAT风场在南海的适用性分析
70203）海面风场是开展海洋科学、气象科学研究的重要的基本资料，也是研究海气相互作用，海气热量、动量交换的重要参数［1-4］。卫星遥感技术在海面风场观测优势明显，在一定程度上解决传统船舶、海面浮标、海岛基站观测成本高、时空分布不均等问题，能够实现全天候和高时空分辨率观测，可获取大面积同步、长时间序列的海面风场观测资料。欧空局（European Space Agency，ESA）在2006和2012年陆续发射了两颗（MetOp-A、MetOp-B）搭载AS
广东气象 2020年5期2020-11-10
- 风场类型对高层建筑风压特性的影响研究
献较大；在不同的风场中这些贡献会发生改变。 张明月等[3]研究了地貌类型对矩形截面高层建筑风力特性的影响规律，研究结果表明：随着地貌类型的增加，顺风向平均风力减小，脉动风力增大，横风向脉动风力整体上变化较小，扭转向脉动风力明显增大。图1 风洞中四类风场的流场参数本文在已有研究的基础上，以高度为300 m 的方形建筑为原型制作了缩尺刚性测压模型，对四类地貌下模型的风力特性进行研究，分析了风场类型对高层建筑风压特性的影响，研究结果可为工程设计提供一定的参考。1
科技视界 2020年28期2020-10-29
- 长沙机场阵列天气雷达风场验证
径向速度只是实际风场中的一个分量，不能直接代表实际风。利用径向速度合成或反演三维风场，是雷达气象学中的重要研究方向。精细的三维风场可以研究中小尺度天气系统结构和运动特性。国内外关于双(多)多普勒天气雷达联合探测风场的研究工作和外场试验已取得一定成果，主要技术方法分为以下3类：①3部或以上多普勒天气雷达直接使用公式合成共同观测区域内的风场，Armijo[1]和Ray等[2]在笛卡尔坐标系下给出求解方程组，韩颂雨等[3]在动态地球坐标系下给出求解方程组；②对于
应用气象学报 2020年6期2020-10-28
- 非对称风场对台风浪模拟效果的比较研究
程对台风气压场和风场进行计算会遇到诸多问题[3]，因此简单高效的参数化台风场模型一直有着较为广泛的应用。从台风场的构建思路上看，人们常利用圆对称的气压场模型（如Myers[4]、Jelesnianski[5]、Holland[6]等），根据旋恒风原理求解梯度风，然后再与移行风叠加合成台风场。该方法可考虑因环境气流引导造成的台风场的非对称，然而因下垫面、科氏力、环境气温等多种因素的影响[7]，实际台风的非对称性更为复杂。各气象产品和各飓风中心网站发布的资料都
海洋预报 2020年1期2020-03-21
- 基于自适应方法的多无人机编队队形控制
素的干扰，比如，风场、尾涡效应、机载任务、飞控系统以及链路等，这些干扰会严重影响无人机编队飞行的稳定性。尤其，风场的大小和方向会改变编队中任意一架无人机的气动力和气动力矩，进而改变其迎角和侧滑角，使得无人机偏离预设的队形，极易与其他无人机发生碰撞。因此，在风场干扰下风场信息的获取非常重要，这使得无人机编队飞控系统设计面临严峻的挑战。在无人机近距编队飞行过程中，风场干扰是不可避免的。目前，有很多学者提出抑制或者减小风场扰动的控制方法，使无人机编队能够在风场干
航空学报 2020年1期2020-03-02
- 基于本征正交分解的平流层风场建模与预测
小，是由于平流层风场中上下层纬向风逆转形成的，是存在于平流层风场的一种特殊现象。该区域可用于部署长时间驻空低动态飞行器进行高分辨率对地观测、通信中继等任务。平流层风场对低动态临近空间飞行器总体设计与飞行控制有重要影响[3]。风场环境的建模与预测，需要对大量历史数据进行处理和分析，有效提高建模与预测效率和精度值得深入研究[4]。本征正交分解(Proper Orthogonal Decomposition，POD)是风场建模中常用的一种方法，将风场数据通过特征
北京航空航天大学学报 2018年9期2018-10-10
- 基于梯度风假设的新台风风场模型
]，而台风气压场风场是影响风暴潮数值计算精度的关键因素[2]。目前，气压场的数学模型主要有三类：理论气压模型等圆对称气压场模型；经验模型；半经验半理论模型[3]。台风风场的数学模型主要有两类：动力理论；经验风场模型[4]。现阶段对台风风场的模拟中，有很多学者是将风场分为两部分来考虑[5- 8]，其中一部分是基于梯度风假设，即假设气压梯度、科里奥利力和离心力三者受力平衡下推导出的台风中心不移动的对称风场(简称梯度风风场)，另一部分是考虑台风的移动对最终风场的
水利规划与设计 2018年8期2018-09-06
- 动力相似法在一次大暴雨过程中的应用
用850 hPa风场做相似预报效果优于综合相似，30 a回报准确率达到61.4%，利用历史资料越长预报效果和稳定性越好。罗阳[22]等人的研究指出海明距离算法只能反映两个样本间空间距离(平均值差异)，无法准确反映形状差异，而形状相似才是相似预报关键，因此提出了一个主要从形状相似来选择相似个例的相似量R。为找到更好的相似量，本文在海明距离法和相似量R的基础上进行改进，设计出一个能同时反映天气系统形状、强度相似程度的相似量RZ，进行相似选择试验，并取得较好试验
中低纬山地气象 2018年3期2018-07-16
- HY-2A卫星微波散射计观测的全球海面风场
计观测的全球海面风场2011年8月发射的HY-2A卫星上搭载了我国第一台星载微波散射计，它能够实现全天候、全天时、宽刈幅全球海面风场的观测。如图所示，HY-2A卫星微波散射计观测得到的2011年10月11日全天全球海域14条轨道的海面风场数据，数据空间分辨率为25km×25km，黑色箭头表示风向，不同颜色表示风速大小。当日全球海面风速主要集中在2～20m/s的范围内，在西北太平洋和南大洋西风带存在高风速区域。
卫星应用 2018年5期2018-06-14
- 高层及超高层建筑火灾试验用环境风场模拟装置研发
建筑外立面的环境风场的风速大小随建筑高度的增加依幂指规律呈逐步增大的趋势，较高楼层处室外环境风场的风速可达十几米每秒甚至几十米每秒，火灾工况时开口火溢流行为势必受到环境风场的强烈影响。因此，在开展高层及超高层建筑火灾试验研究时若不考虑室外环境风场的影响将无法较为真实地反映出建筑外立面真实的火场环境，因而研发一款应用于建筑外立面火灾试验的环境风场模拟装置就显得尤为迫切和重要。一、既有环境风场模拟装置研发现状既有的各环境风场模拟装置大多应用于火灾科学以外的领域
消防界(电子版) 2018年6期2018-05-17
- 台风浪数值模拟中风场权重系数分析
京210023)风场精度是影响台风浪模拟结果的重要因子之一[1-4]，目前常用的处理风场的方法是由台风气压模型通过梯度风原理计算台风风场，叠加再分析风场资料，从而提高风场的精度[2-4]。对比分析不同气压模型的优劣后，采用藤田气压模型，并加入考虑移行风场和流入角两个因素，不仅计算简易，而且实现风场的不对称性，可以更吻合台风实际结构。目前，对于两种风场叠加过程中的权重系数的选择尚有不同见解[5-7]，为更全面的比较权重系数的差异，对近10 a内经过东中国海海
水道港口 2018年1期2018-03-15
- 基于星载SAR数据和模式资料的海面风场变分融合方法研究
和模式资料的海面风场变分融合方法研究陈冠宇1，艾未华1，程玉鑫2，戈书睿1，袁凌峰3(1. 国防科技大学气象海洋学院，江苏 南京 211101； 2. 中国华阴兵器试验中心，陕西 华阴 714200； 3. 海军海洋水文气象中心，北京 100071)为实现合成孔径雷达数据与数值预报模式资料融合，提高海面风场精度和业务化运用水平，提出了一种基于星载SAR数据与模式资料的变分融合方法。其研究思路是采用二维连续小波变换提取SAR图像中高精度风条纹风向，结合地球物
海洋气象学报 2017年4期2017-12-04
- 一种台风风场动力学订正方法的研究*
080)一种台风风场动力学订正方法的研究*王宇星1，杨学联2，蔡琼琼2，韩振宇3，郑腾飞4(1. 国家海洋局 海洋减灾中心，北京 100194；2. 国家海洋环境预报中心，北京 100081；3. 国家气候中心，北京 100081；4. 中国气象局广州热带海洋气象研究所，广东 广州 510080)结合模型风场和数值风场的优点，通过对台风速度场进行涡度场和散度场的动力学分解和合成，提出一种台风风场的动力学订正方法。利用南海海域4场典型的台风个例，检验订正后的
灾害学 2017年4期2017-10-11
- 简化VVP算法在一次雷暴风场反演中的应用
P算法在一次雷暴风场反演中的应用吴福浪(中国民用航空宁波空中交通管理站，浙江 宁波 315000)在研究Waldteufel等提出的VVP算法的基础上，基于风场在划定的小积分体积内是呈均匀分布的假设，提出简化的VVP算法，并用简化的VVP算法反演2015年04月02日发生在宁波机场的一次强雷暴的风场；理论和反演结果表明，简化的VVP算法能较好的反演出此次强雷暴的风场分布。简化VVP算法；强雷暴；宁波机场；风场反演0 引 言雷暴是一种灾害性天气，强烈雷暴的发
浙江气象 2017年3期2017-10-11
- 叠加风场在南海台风浪数值后报中的应用研究
0725)叠加风场在南海台风浪数值后报中的应用研究王其松1，2， 邓家泉1，2， 刘诚1，2， 严军3， 叶荣辉1，2， 陈秀华4(1.水利部珠江河口动力学及伴生过程调控重点实验室， 广东 广州 510611; 2.珠江水利科学研究院， 广东 广州 510611; 3.华北水利水电大学， 河南 郑州 450045; 4.广州航海学院， 广东 广州 510725)根据经验风场与NCEP再分析风场的优缺点，采用两者相叠加的方式构造了一种叠加风场，与实测风速资
海洋学报 2017年7期2017-07-07
- 北极海面风场对海冰区域性和整体性变化的影响*
100)北极海面风场对海冰区域性和整体性变化的影响*陈 萍， 赵进平**(中国海洋大学物理海洋教育部重点实验室，山东 青岛 266100)北极海冰的快速减退是近年来全球变化最重要的现象，对全球气候产生显著影响。海表面风场是影响海冰变化的核心因素，但风场对各个海域海冰变化的贡献有很大差异，需要深入了解海表面风场对各个边缘海的贡献才能理解北极海冰变化的原因。本文采用SVD方法，分析海冰面积显著变化时的矢量风场与海冰密集度变化的关系，探讨风场对各个海域海冰的总体
中国海洋大学学报（自然科学版） 2017年8期2017-06-19
- 风场和周边干扰对高层建筑峰值风压的影响＊
多是针对某一特定风场情况下周边建筑物的干扰效应进行研究，但对高层建筑（有或者无周边建筑物干扰）在风场类型变化时峰值风压变化规律以及不同风场情况下周边建筑物的干扰效应的研究相对较少.本文通过对某一高层建筑缩尺模型的风洞实验结果进行了分析，研究了高层建筑（有或者无周边建筑物干扰）在风场类型变化时的峰值风压变化规律以及B，C，D 3类风场情况下周边建筑物对高层建筑的干扰效应.1 实验概况及数据处理实验在湖南大学建筑安全与节能教育部重点试验室的HD－3大气边界层风
湖南大学学报（自然科学版） 2014年4期2014-08-15
- ASCAT近岸风场产品与近岸浮标观测风场对比
）ASCAT近岸风场产品与近岸浮标观测风场对比谢小萍1）*魏建苏2）黄 亮1）1）（江苏省气象服务中心，南京210008）2）（江苏省气象台，南京210008）利用美国西海岸7个近岸浮标2012年全年和中国近岸8个气象浮标2012年1—6月的风场观测数据，检验了卫星散射计ASCAT近岸风场产品中的风速和风向在近岸海域的精度。检验结果表明：在美国西海岸近岸海域，ASCAT近岸风场产品中的风速与浮标的风速一致性高，但ASCAT近岸风场产品中风向的精度受离岸距离
应用气象学报 2014年4期2014-07-07
- 平坦地区风电场间尾流影响的计算分析
有区域性，大中型风场在这些区域就会集中成片分布，风场间的相互影响就会不可避免地出现。本文拟选择代表性区域的典型风场对这一现象进行初步的研究，以对风电场的区域规划与风电场年发电量的评估起到指导作用。风电机组吸收了风中的部分能量，所以风经过风电机组后，其速度要有所下降。在风电场中，前面的风电机组要遮挡后面的风电机组，因此坐落在下风向的风电机组的风速就低于坐落在上风向的风电机组的风速。风电机组相距越近，前面风电机组对后面风电机组风速的影响越大，这种现象称为尾流效
电网与清洁能源 2014年3期2014-05-09
- 风场估计算法及其在组合导航中的应用
710072)风场估计算法及其在组合导航中的应用高社生, 张极, 党进伟(西北工业大学 自动化学院, 陕西 西安 710072)风场的不稳定性和随机性会严重影响无人机、飞艇等飞行器的导航定位精度,而现有的采用线性定常模型描述风场的方法会引起较大的建模误差。为了提高对风场的估计精度,在建立风场模型时将系统噪声和量测噪声假设为随机游走噪声,在状态方程中引入时变系数,建立了一种新的一阶线性时变自回归风场模型。在风场估计中采用抗差自适应滤波算法,以控制观测异常的
飞行力学 2013年5期2013-11-06
- 虚拟试验综合风场环境的建模与应用
0）虚拟试验综合风场环境的建模与应用吴 扬1，王春媛2，林连雷3（1.上海卫星工程研究所第十八研究室，上海 200240；2.上海航天技术研究院第八设计部第九研究室，上海 201109；3.哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院，哈尔滨 150080）根据虚拟试验对复杂风场环境的实际需要，提出了综合风场环境模型的概念。采用面向对象的建模方法建立了综合风场模型框架，对综合风场模型进行了顶层描述。通过静态模型和动态模型描述了虚拟试验综合风场的静态结构和动态行为。设
沈阳师范大学学报(自然科学版) 2013年3期2013-01-17
- 0915号台风“巨爵”不同风场资料对比研究
台风“巨爵”不同风场资料对比研究王文娟，梁昌霞，李广敏，俞胜宾，冯伟忠，吴迪生（国家海洋局南海预报中心，广东广州 510310）0915号台风“巨爵（Koppu）”于2009年9月15日07时在广东台山登陆，给受灾地区人民生命财产安全造成了巨大的损失。为研究台风风场各计算方法的准确度，本文利用多种计算模型，以及海洋站的实测风速，对各方法得到的风场结构、各站最大风速和风速过程曲线等进行了对比分析。结果表明：MM5预报风场在台风中心计算强度偏小，但比NCEP资
海洋预报 2011年2期2011-12-23
- 基于统计模型的末区风场对再入弹头落点精度的影响及修正*
和发射试验表明,风场的变化是影响弹头再入落点精度的重要因素之一。但是,作为弹道控制基准的标准弹道是在标准条件下计算的,一般不考虑再入风场对弹头运动的影响,认为大气相对地球是静止不动的。即便是讨论风场对弹头运动的影响也是将其作为一种干扰,采用我国的参考风场模型(上海风场、济南风场或武汉风场等)计算风速的大小[1]。事实上,各地区、各高度上的实际风速大小是随着时间、季节、地理位置和地形不同而变化的。不同时间、季节和地理位置的实际风速值与参考风场提供的风速值存在
弹箭与制导学报 2011年3期2011-12-07