HWM07模式风场在高度60～100km的精度及建模初步研究
发布时间：2021-07-26 09:19
HWM07模式是一个应用广泛的国际标准参考大气风场模式,其在航天飞行器的设计阶段具有重要作用.因此,研究该模式风场精度具有重要意义,本文以廊坊中频雷达的风场资料（2014—2016年）为基准,利用偏差、绝对差、相关系数、相对偏差和Lomb-Scargle周期图方法,研究HWM07模式风场在高度60～100km的精度,最后,对本文建立的60～100km风场预报模型(UVDerM模型)精度进行分析.结果表明,在高度60～100km范围内,（1）HWM07模式的纬向风偏差、绝对差、相关系数、相对偏差的平均值分别为14.0039 m·s-1、34.4750 m·s-1、0.1832、-75.4822%,经向风偏差、绝对差、相关系数、相对偏差的平均值分别为-2.0019m·s-1、25.3689m·s-1、0.1442、-88.9980%;经向风、纬向风的统计特征均与高度、季节有密切关系;（2）Lomb-Scargle周期图结果表明,中频雷达、HWM07模式风场在同一高度层显著（通过90%显著性检验）含有的波周期及功率谱存在较明显差异,不同高度、不同季节显著含有的波周期和功...
【文章来源】：地球物理学报. 2020,63(01)北大核心EISCICSCD
【文章页数】：15 页
【部分图文】：
在2014—2016年廊坊地区，HWM07模式与中频雷达之间纬向风偏差（a）、不同季节纬向风偏差（b）随高度变化特征
在2014—2016年廊坊地区，HWM07模式与中频雷达之间纬向风绝对差（a）、及不同季节纬向风绝对差（b）随高度变化特征
图5反映了HWM07模式与中频雷达之间的经向风偏差、及不同季节经向风偏差随高度变化特征，与纬向风偏差特征不同（图1a），经向风偏差随高度增加呈现出“S”型变化特征，且在大部分高度层为负值（图5a），整个高度范围内的经向风偏差值范围为-7.4916(94km)～6.8951m·s-1(70km），平均值为-2.0019m·s-1；春季与夏季、秋季与冬季的经向风偏差随高度变化基本一致（图5b），但春季经向风偏差以负值为主，夏季经向风偏差在中低层以正值为主、中高层以负值为主，而秋季、冬季的经向风偏差随高度增加呈现出正值、负值交替变化特征，且主要位于-5～5m·s-1范围内，在高度60～100km，春季、夏季、秋季、冬季的经向风偏差值范围分别为“-14.0775(60km)～1.2310m·s-1(70km）”、“-12.3584(94km)～12.3708m·s-1(72km）”、“-3.6925(60km)～7.2214 m·s-1(70km）”和“-4.4597(94km)～7.5131m·s-1(70km）”，对应的平均值分别为-7.6651m·s-1、-1.5975m·s-1、0.4760m·s-1和0.2769m·s-1，即平均偏差值由小到大依次分别为冬季、秋季、夏季、春季．图4 在2014—2016年廊坊地区，HWM07模式与中频雷达之间纬向风相对偏差（a）、及不同季节纬向风相对偏差（b）随高度变化特征
【参考文献】：
期刊论文
[1]临近空间大气环境对高超声速飞行器气动特性的影响研究进展[J]. 程旋,肖存英,胡雄. 飞航导弹. 2018(05)
[2]时间序列法在临近空间大气风场预报中的应用[J]. 刘涛,肖存英,胡雄,涂翠,杨钧烽,徐轻尘. 空间科学学报. 2018(02)
[3]临近空间大气环境建模及其对飞行器影响[J]. 孙磊,廉璞,常晓飞,闫杰. 指挥控制与仿真. 2016(05)
[4]北京MST雷达探测中间层-低热层观测结果初步分析[J]. 田玉芳,吕达仁. 地球物理学报. 2016(02)
[5]蝎虎天体OJ287中等时标光变的周期特性研究[J]. 丁楠,张皓晶,张雄,欧建文,罗丹. 物理学报. 2015(13)
[6]昆明平流层-对流层雷达系统及初步探测结果[J]. 李娜,陈金松,许正文,赵振维. 电波科学学报. 2014(06)
[7]乌鲁木齐地区电离层环境长期变化特性研究[J]. 赵海生,吴振森,许正文,吴健,张雅彬,徐彬,薛昆. 空间科学学报. 2014(04)
[8]临近空间气象火箭探测资料精度的综合评估[J]. 范志强,盛峥,万黎,石汉青,江宇. 物理学报. 2013(19)
[9]临近空间环境对高速飞行器影响分析与仿真研究[J]. 黄华,刘毅,赵增亮,姚志刚. 系统仿真学报. 2013(09)
[10]First observation of thermospheric neutral wind at Chinese Yellow River Station in Ny-lesund, Svalbard[J]. ZHANG Hong,AI Yong,ZHANG YanGe,HU GuoYuan. Chinese Science Bulletin. 2013(11)
本文编号：3303286
【文章来源】：地球物理学报. 2020,63(01)北大核心EISCICSCD
【文章页数】：15 页
【部分图文】：
在2014—2016年廊坊地区，HWM07模式与中频雷达之间纬向风偏差（a）、不同季节纬向风偏差（b）随高度变化特征
在2014—2016年廊坊地区，HWM07模式与中频雷达之间纬向风绝对差（a）、及不同季节纬向风绝对差（b）随高度变化特征
图5反映了HWM07模式与中频雷达之间的经向风偏差、及不同季节经向风偏差随高度变化特征，与纬向风偏差特征不同（图1a），经向风偏差随高度增加呈现出“S”型变化特征，且在大部分高度层为负值（图5a），整个高度范围内的经向风偏差值范围为-7.4916(94km)～6.8951m·s-1(70km），平均值为-2.0019m·s-1；春季与夏季、秋季与冬季的经向风偏差随高度变化基本一致（图5b），但春季经向风偏差以负值为主，夏季经向风偏差在中低层以正值为主、中高层以负值为主，而秋季、冬季的经向风偏差随高度增加呈现出正值、负值交替变化特征，且主要位于-5～5m·s-1范围内，在高度60～100km，春季、夏季、秋季、冬季的经向风偏差值范围分别为“-14.0775(60km)～1.2310m·s-1(70km）”、“-12.3584(94km)～12.3708m·s-1(72km）”、“-3.6925(60km)～7.2214 m·s-1(70km）”和“-4.4597(94km)～7.5131m·s-1(70km）”，对应的平均值分别为-7.6651m·s-1、-1.5975m·s-1、0.4760m·s-1和0.2769m·s-1，即平均偏差值由小到大依次分别为冬季、秋季、夏季、春季．图4 在2014—2016年廊坊地区，HWM07模式与中频雷达之间纬向风相对偏差（a）、及不同季节纬向风相对偏差（b）随高度变化特征
【参考文献】：
期刊论文
[1]临近空间大气环境对高超声速飞行器气动特性的影响研究进展[J]. 程旋,肖存英,胡雄. 飞航导弹. 2018(05)
[2]时间序列法在临近空间大气风场预报中的应用[J]. 刘涛,肖存英,胡雄,涂翠,杨钧烽,徐轻尘. 空间科学学报. 2018(02)
[3]临近空间大气环境建模及其对飞行器影响[J]. 孙磊,廉璞,常晓飞,闫杰. 指挥控制与仿真. 2016(05)
[4]北京MST雷达探测中间层-低热层观测结果初步分析[J]. 田玉芳,吕达仁. 地球物理学报. 2016(02)
[5]蝎虎天体OJ287中等时标光变的周期特性研究[J]. 丁楠,张皓晶,张雄,欧建文,罗丹. 物理学报. 2015(13)
[6]昆明平流层-对流层雷达系统及初步探测结果[J]. 李娜,陈金松,许正文,赵振维. 电波科学学报. 2014(06)
[7]乌鲁木齐地区电离层环境长期变化特性研究[J]. 赵海生,吴振森,许正文,吴健,张雅彬,徐彬,薛昆. 空间科学学报. 2014(04)
[8]临近空间气象火箭探测资料精度的综合评估[J]. 范志强,盛峥,万黎,石汉青,江宇. 物理学报. 2013(19)
[9]临近空间环境对高速飞行器影响分析与仿真研究[J]. 黄华,刘毅,赵增亮,姚志刚. 系统仿真学报. 2013(09)
[10]First observation of thermospheric neutral wind at Chinese Yellow River Station in Ny-lesund, Svalbard[J]. ZHANG Hong,AI Yong,ZHANG YanGe,HU GuoYuan. Chinese Science Bulletin. 2013(11)
本文编号：3303286
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