基于相干多普勒测风激光雷达的不同成因类型的低空风切变观测
发布时间:2021-08-15 09:34
为实现不同成因类型的低空风切变观测,利用两台相干多普勒测风激光雷达在北京首都国际机场展开试验观测。针对干性雷暴和地形引起的两类风切变,分别采用多普勒波束摆动(Doppler Beam Swing,简称DBS)和下滑道两种扫描模式进行风切变的探测与识别。结果表明,DBS模式风切变识别方法可有效识别干性雷暴引起的水平低空风切变,下滑道模式可有效识别地形诱导的下滑道顺风和逆风风切变。干性雷暴造成的风速骤增、风向突变和上升下降气流的强烈对流是引发低空风切变的主要原因。地形诱导风切变主要由高速气流和复杂下垫面相互作用产生,具有偶发性和瞬变性的特点。
【文章来源】:红外与毫米波学报. 2020,39(04)北大核心EISCICSCD
【文章页数】:14 页
【部分图文】:
图3不同天气条件下的激光雷达DBS风廓线模式扫描示??意图(a)干性雷暴天气,(b)晴天??
_&齡俯仰角:和方位.角翁息e激光憲:达??可根据系统脚本设定的参数,通过俯仰角和方位角??的有序?变换,实现下滑遺平面前风切变探测。本试??验针对风切变的观测需求,在不同的阶段分别采用??了?DBS风廓线模式和下滑道模式进行观测8?DBS风??廓线模式有两种适用的夫气场景;千性霄暴天气和??tt空天气,如图3所示e而对子一般的降雨天气和??伴随强降雨的雷暴夫气,激光能g会大幅度衰减,??DBS风廓线模式的探测距离会受到限制。下滑道模??式可以实现下滑道区域风切变的精确识别,如图4??所示,能够获取下滑道不同位璧快速变化的风速f??息,对宁地形诱导风切变有独特的探测优势。同??时,为满足风切变期间背景风场的观测需求,试验??采用多个墓本模式有机组合的方式,实现风切变及??跑道周围风场的综合观测,试验期间t3描模式如表??5所示a??2.2风切变识别方法??2.?2.1?DBS模式风切变识别方法??根据国际民航组织的标准[31tI,通常采用每30??表5试验期间激光雷达风切变观测扫描模式设置??Table?5?Lidar?scanning?strategy?settings?of?wind??shear?during??the?experiments??试验阶段??试验时间??Lidarl和2同步扫??描模式??备注??第一阶段??2018.?01?-??2018.?10??DBS风廓线模式??/??第二阶段??2018.?11?-??2019.?10??軒麵誠??2iPH.截??3:)丽_??一个扫描周期包含??前述3种模式,共??计8?min,下滑道扫??描时间约占60%。??
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【参考文献】:
期刊论文
[1]基于短距相干测风激光雷达的机场低空风切变观测[J]. 张洪玮,吴松华,尹嘉萍,王琪超. 红外与毫米波学报. 2018(04)
[2]激光雷达在机场低空风切变探测中的应用[J]. 王青梅,郭利乐. 激光与红外. 2012(12)
硕士论文
[1]基于相干测风激光雷达的湍流预警算法研究[D]. 韩永安.中国民航大学 2017
[2]直接探测激光雷达的低空风切变预警算法研究[D]. 闫妍.中国民航大学 2016
[3]风机尾流场与海气边界层风场的多普勒激光雷达观测研究[D]. 尹嘉萍.中国海洋大学 2015
[4]基于图像多尺度分析的低空风切变识别研究[D]. 于岚.中国民航大学 2015
本文编号:3344297
【文章来源】:红外与毫米波学报. 2020,39(04)北大核心EISCICSCD
【文章页数】:14 页
【部分图文】:
图3不同天气条件下的激光雷达DBS风廓线模式扫描示??意图(a)干性雷暴天气,(b)晴天??
_&齡俯仰角:和方位.角翁息e激光憲:达??可根据系统脚本设定的参数,通过俯仰角和方位角??的有序?变换,实现下滑遺平面前风切变探测。本试??验针对风切变的观测需求,在不同的阶段分别采用??了?DBS风廓线模式和下滑道模式进行观测8?DBS风??廓线模式有两种适用的夫气场景;千性霄暴天气和??tt空天气,如图3所示e而对子一般的降雨天气和??伴随强降雨的雷暴夫气,激光能g会大幅度衰减,??DBS风廓线模式的探测距离会受到限制。下滑道模??式可以实现下滑道区域风切变的精确识别,如图4??所示,能够获取下滑道不同位璧快速变化的风速f??息,对宁地形诱导风切变有独特的探测优势。同??时,为满足风切变期间背景风场的观测需求,试验??采用多个墓本模式有机组合的方式,实现风切变及??跑道周围风场的综合观测,试验期间t3描模式如表??5所示a??2.2风切变识别方法??2.?2.1?DBS模式风切变识别方法??根据国际民航组织的标准[31tI,通常采用每30??表5试验期间激光雷达风切变观测扫描模式设置??Table?5?Lidar?scanning?strategy?settings?of?wind??shear?during??the?experiments??试验阶段??试验时间??Lidarl和2同步扫??描模式??备注??第一阶段??2018.?01?-??2018.?10??DBS风廓线模式??/??第二阶段??2018.?11?-??2019.?10??軒麵誠??2iPH.截??3:)丽_??一个扫描周期包含??前述3种模式,共??计8?min,下滑道扫??描时间约占60%。??
齋秦?地菌雨气费析_圈??Fig.?13?High?altitude-surface?synoptic?analysis?chart?on?May??19,?2019??8?10?12?14?16??Velocity/(m/s)??(a)??10?12?14?16??Velocity/(m/s)??(b)??00UTC?19?MAY?2019?(09KST?19?MAY?2??0??Velocity/(m/s)?Velocity/(m/s)??(g)?(h)??图11干性雷暴期间不同时刻激光雷达风切变识别(a)?15:??05-15:10,?(b)l5:?15-15:20,?(c)?16:?00-16:?05,?(d)?16:05-16:??10,?(e)?16:?10-16:?15,?(f)?16:?15-16:20,?(g)?16:20-16:25,?(h)??16:25-16:30??Fig.?11?Wind?shear?alerting?of?lidar?at?different?time?during??dry?thunderstorms?(a)?15:05-15?:?10,?(b)?15:?15-15:20,?(c)?16:??00-16:05,?(d)?16:05-16:?10,?(e)?16:?10-16:?15,?(f)?16:?15-16:??20,?(g)?16:20-16:25,?(h)?16:25-16:30??受冷锋过境影响,首都机场METAR数据显示??凌晨2盘裏旱晨.6点首都机场存在雷暴天气s嘗达??反射率天气分析图(图14)盛示凌晨2点北京附近存??在较裔的反射率,说
【参考文献】:
期刊论文
[1]基于短距相干测风激光雷达的机场低空风切变观测[J]. 张洪玮,吴松华,尹嘉萍,王琪超. 红外与毫米波学报. 2018(04)
[2]激光雷达在机场低空风切变探测中的应用[J]. 王青梅,郭利乐. 激光与红外. 2012(12)
硕士论文
[1]基于相干测风激光雷达的湍流预警算法研究[D]. 韩永安.中国民航大学 2017
[2]直接探测激光雷达的低空风切变预警算法研究[D]. 闫妍.中国民航大学 2016
[3]风机尾流场与海气边界层风场的多普勒激光雷达观测研究[D]. 尹嘉萍.中国海洋大学 2015
[4]基于图像多尺度分析的低空风切变识别研究[D]. 于岚.中国民航大学 2015
本文编号:3344297
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