风廓线雷达测风数据能谱分析
发布时间：2022-12-18 20:19
风廓线雷达作为新型探测仪器,能够实现对大气风场等气象要素的连续探测。风廓线雷达可以获取长时间序列连续测风数据,数据具有连续性好、分辨率高的特点,运用风廓线雷达数据进行能谱分析,有助于帮助认识中高空风动能、湍流能量的分布特征以及相互转换的过程,从能量和周期的角度对天气系统进行分析,为天气分析研究提供了一种新的统计学工具。 谱分析可以用来进一步研究大气运动的规律,以频率或波数为自变量定义函数,把一系列不规则变化分解成不同频率或波长的规则运动的叠加,将大气运动视为不同频率或波长的湍涡运动的总和,便可以发现不同时间和空间尺度的涡在整个大气状态中所发挥的作用。近年来利用地面和梯度塔的风连续观测数据进行的能谱分析已经开展很多,但中高空风的能谱分析受资料限制开展较少,随着风廓线雷达在大气探测中的广泛应用,获取中高空连续测风数据已有可能。本文发展创新了风廓线雷达测风数据的能谱分析基本算法,详细介绍了风能谱和湍流能谱的计算方法,并讨论了长时间序列数据进行能谱分析之前的预处理问题,对中高空风的能谱特征进行了分析。 依据风廓线雷达能谱分析算法,本文分别利用北京延庆PB-II型对流层风廓线雷达获取...
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 前言
1.1 选题的目的和意义
1.2 国内外研究进展
1.3 问题的提出
1.4 本文的研究内容
第二章 风廓线雷达
2.1 风廓线雷达简介
2.2 风廓线雷达探测原理
2.3 风廓线雷达探测应用
2.3.1 在数值天气预报中的应用
2.3.2 大气湍流及边界层的观测与研究
2.3.3 降水的观测与研究
2.3.4 其它方面的应用
2.4 风廓线雷达国内发展状况
2.5 小结
第三章 能谱分析方法
3.1 方法简介
3.2 大气运动的谱分析
3.2.1 风能谱分析
3.2.2 湍流能谱分析
3.2.3 湍流能谱处理中的趋势项
3.3 数据处理
3.3.1 北京对流层风廓线雷达
3.3.2 宜春边界层风廓线雷达
3.3.3 数据预处理
3.4 小结
第四章 中高空湍流能谱特征分析
4.1 平稳天气下湍流能谱特征
4.1.1 同一高度上湍流能谱分布特征
4.1.2 不同高度上湍流能谱分布特征
4.1.3 不同分量的湍流能谱特征
4.2 平稳天气下的风能谱分布
4.3 小结
第五章 风廓线雷达能谱分析应用
5.1 几类强天气条件下的能谱分布特征
5.1.1 冬季寒潮大风天气条件下的能谱特征
5.1.2 夏季暴雨期间的能谱特征
5.1.3 夏季短时强对流天气的能谱特征
5.2 2012年4月江西宜春地区高空风频谱分析
5.2.1 4月总体形势
5.2.2 4月24日天气过程的频谱分析
5.2.3 4月4日过程的频谱分析
5.2.4 两个周期天气过程的差异
5.3 小结
第六章 总结和结论
6.1 结论
6.2 创新点
6.3 存在的问题与研究展望
参考文献
致谢
个人简介
硕士期间所发表的文章
【参考文献】：
期刊论文
[1]风廓线雷达反演大气比湿廓线的初步试验[J]. 孙康远,阮征,魏鸣,葛润生,董保举. 应用气象学报. 2013(04)
[2]风廓线雷达在高空风场分析中的应用[J]. 刘成,车达升,柯宗建. 沙漠与绿洲气象. 2013(02)
[3]利用风廓线雷达资料对广州地区边界层日变化特征的分析研究[J]. 蒋德海,王成刚,吴兑,邓雪娇,黄晓莹,谭浩波,李菲,邓涛. 热带气象学报. 2013(01)
[4]2012年7月21日北京特大暴雨成因分析[J]. 俞小鼎. 气象. 2012(11)
[5]风廓线雷达资料在暴雪天气过程中的应用[J]. 周之栩. 气象与环境科学. 2012(04)
[6]风廓线雷达测风精度评估[J]. 邓闯,阮征,魏鸣,葛润生. 应用气象学报. 2012(05)
[7]“7.21”北京大暴雨系统的结构演变特征及成因初探[J]. 孙继松,何娜,王国荣,陈明轩,廖晓农,王华. 暴雨灾害. 2012(03)
[8]新疆百里风区大风天气的风廓线雷达资料分析[J]. 王敏仲,何清,魏文寿,张广兴,冯广麟,胡德喜. 沙漠与绿洲气象. 2012(04)
[9]大地震前近台背景噪声的频谱分析[J]. 许康生,李秋红,李英. 西北地震学报. 2012(02)
[10]风廓线雷达对塔克拉玛干沙漠晴天边界层的探测分析[J]. 王敏仲,魏文寿,何清,郑伟,胡文峰. 气象. 2012(05)
本文编号：3722699
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 前言
1.1 选题的目的和意义
1.2 国内外研究进展
1.3 问题的提出
1.4 本文的研究内容
第二章 风廓线雷达
2.1 风廓线雷达简介
2.2 风廓线雷达探测原理
2.3 风廓线雷达探测应用
2.3.1 在数值天气预报中的应用
2.3.2 大气湍流及边界层的观测与研究
2.3.3 降水的观测与研究
2.3.4 其它方面的应用
2.4 风廓线雷达国内发展状况
2.5 小结
第三章 能谱分析方法
3.1 方法简介
3.2 大气运动的谱分析
3.2.1 风能谱分析
3.2.2 湍流能谱分析
3.2.3 湍流能谱处理中的趋势项
3.3 数据处理
3.3.1 北京对流层风廓线雷达
3.3.2 宜春边界层风廓线雷达
3.3.3 数据预处理
3.4 小结
第四章 中高空湍流能谱特征分析
4.1 平稳天气下湍流能谱特征
4.1.1 同一高度上湍流能谱分布特征
4.1.2 不同高度上湍流能谱分布特征
4.1.3 不同分量的湍流能谱特征
4.2 平稳天气下的风能谱分布
4.3 小结
第五章 风廓线雷达能谱分析应用
5.1 几类强天气条件下的能谱分布特征
5.1.1 冬季寒潮大风天气条件下的能谱特征
5.1.2 夏季暴雨期间的能谱特征
5.1.3 夏季短时强对流天气的能谱特征
5.2 2012年4月江西宜春地区高空风频谱分析
5.2.1 4月总体形势
5.2.2 4月24日天气过程的频谱分析
5.2.3 4月4日过程的频谱分析
5.2.4 两个周期天气过程的差异
5.3 小结
第六章 总结和结论
6.1 结论
6.2 创新点
6.3 存在的问题与研究展望
参考文献
致谢
个人简介
硕士期间所发表的文章
【参考文献】：
期刊论文
[1]风廓线雷达反演大气比湿廓线的初步试验[J]. 孙康远,阮征,魏鸣,葛润生,董保举. 应用气象学报. 2013(04)
[2]风廓线雷达在高空风场分析中的应用[J]. 刘成,车达升,柯宗建. 沙漠与绿洲气象. 2013(02)
[3]利用风廓线雷达资料对广州地区边界层日变化特征的分析研究[J]. 蒋德海,王成刚,吴兑,邓雪娇,黄晓莹,谭浩波,李菲,邓涛. 热带气象学报. 2013(01)
[4]2012年7月21日北京特大暴雨成因分析[J]. 俞小鼎. 气象. 2012(11)
[5]风廓线雷达资料在暴雪天气过程中的应用[J]. 周之栩. 气象与环境科学. 2012(04)
[6]风廓线雷达测风精度评估[J]. 邓闯,阮征,魏鸣,葛润生. 应用气象学报. 2012(05)
[7]“7.21”北京大暴雨系统的结构演变特征及成因初探[J]. 孙继松,何娜,王国荣,陈明轩,廖晓农,王华. 暴雨灾害. 2012(03)
[8]新疆百里风区大风天气的风廓线雷达资料分析[J]. 王敏仲,何清,魏文寿,张广兴,冯广麟,胡德喜. 沙漠与绿洲气象. 2012(04)
[9]大地震前近台背景噪声的频谱分析[J]. 许康生,李秋红,李英. 西北地震学报. 2012(02)
[10]风廓线雷达对塔克拉玛干沙漠晴天边界层的探测分析[J]. 王敏仲,魏文寿,何清,郑伟,胡文峰. 气象. 2012(05)
本文编号：3722699
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