CN109521429A - 边界层风速格点分区计算方法 - Google Patents

边界层风速格点分区计算方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109521429A
CN109521429A CN201811355318.6A CN201811355318A CN109521429A CN 109521429 A CN109521429 A CN 109521429A CN 201811355318 A CN201811355318 A CN 201811355318A CN 109521429 A CN109521429 A CN 109521429A
Authority
CN
China
Prior art keywords
point
wind speed
downburst
calculating
boundary layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201811355318.6A
Other languages
English (en)
Inventor
王啸华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN201811355318.6A priority Critical patent/CN109521429A/zh
Publication of CN109521429A publication Critical patent/CN109521429A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/95—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for meteorological use
    • G01S13/958—Theoretical aspects
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P5/00—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A90/00—Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
    • Y02A90/10—Information and communication technologies [ICT] supporting adaptation to climate change, e.g. for weather forecasting or climate simulation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Indicating Or Recording The Presence, Absence, Or Direction Of Movement (AREA)

Abstract

本发明公开了一种边界层风速格点分区计算方法，包括以下步骤：S1：利用雷达径向速度，找到下击暴流附近最大的正速度中心A点；S2：从A点向AR方向，遍历寻找B1点，B1点满足该点速度比前后两点都小；S3：应用公式求出V环cosθ和V下，VA，VB为径向速度，可从雷达速度图读取；S4：O＇为A点和B1点中点；S5：重复步骤2‑4五次，确定ΔV最小的B1为B点；S6：O为A点和B点中点，为下击暴流中心，其垂直下方O地为地面下击暴流中心。本发明应用多普勒天气雷达的径向速度和少量地面风观测数据结合下击暴流的物理特征，实现了对下击暴流影响范围内任意位置100米以下任意高度水平风速的计算。

Description

边界层风速格点分区计算方法
技术领域
本发明涉及边界层风速测量技术领域，尤其涉及一种边界层风速格点分区计算方法。
背景技术
下击暴流是指一种雷暴云中局部性的强下沉气流，到达地面后会产生一股直线型大风，越接近地面风速会越大，最大地面风力可达十五级。属于突发性、局地性、小概率、强对流天气。
突发的下击暴流对飞机起降、桥梁、通讯、电力等设施都会造成较大的影响。目前缺少对针对随机位置高空水平风速的直接测量方法。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有缺少对针对随机位置高空水平风速的直接测量方法的缺点，而提出的一种边界层风速格点分区计算方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
边界层风速格点分区计算方法，包括以下步骤：
S1：利用雷达径向速度，找到下击暴流附近最大的正速度中心A点；
S2：从A点向AR方向，遍历寻找B1点，B1点满足该点速度比前后两点都小；
S3：应用公式求出V环cosθ和V下，VA，VB为径向速度，可从雷达速度图读取；
S4：O＇为A点和B1点中点；
S5：重复步骤2-4五次，确定ΔV最小的B1为B点；
S6：O为A点和B点中点，为下击暴流中心，其垂直下方O地为地面下击暴流中心。
优选的，所述S3中公式为：
优选的，所述S5中，
优选的，所述O点到A点的距离为RA，为RA的平均值。
优选的，所述R为雷达站点，V环为该高度的大尺度环境风速，为V环的平均值，且为环境风，θ为与的夹角，为下击暴流的出流风速的平均速度，为A点风速，为B点风速，为O点风速。
本发明的有益效果是：在多普勒天气雷达的径向速度图上找到下击暴流回波区域附近最大的径向正速度点A，在雷达站点0和A点的连线上。从A点开始向O点遍历寻找，
本方法应用多普勒天气雷达的径向速度和少量地面风观测数据结合下击暴流的物理特征，实现了对下击暴流影响范围内任意位置100米以下任意高度水平风速的计算。
附图说明
图1为本发明提出的边界层风速格点分区计算方法的下击暴流格点示意图；
图2为雷暴云示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1-2，边界层风速格点分区计算方法，包括以下步骤：
S1：利用雷达径向速度，找到下击暴流附近最大的正速度中心A点；
S2：从A点向AR方向，遍历寻找B1点，B1点满足该点速度比前后两点都小；
S3：应用公式求出V环cosθ和V下，VA，VB为径向速度，可从雷达速度图读取；
S4：O＇为A点和B1点中点；
S5：重复步骤2-4五次，确定ΔV最小的B1为B点；
S6：O为A点和B点中点，为下击暴流中心，其垂直下方O地为地面下击暴流中心。
工作原理如下：
利用雷达径向速度，找到下击暴流附近最大的正速度中心A点，从A点向AR方向，遍历寻找B1点，B1点满足该点速度比前后两点都小，应用公式求出V环cosθ和V下，VA，VB为径向速度，可从雷达速度图读取，O＇为A点和B1点中点，重复步骤2-4五次，确定ΔV最小的B1为B点，O为A点和B点中点，为下击暴流中心，其垂直下方O地为地面下击暴流中心。
假设下击暴流在高空向各方向出流速度相同，以O为中心，OA为半径的圆上各点点的速度是线性变化，以O点和A点速度求出圆上各点风速。
假设下击暴流在地面向各方向出流速度相同，以O地为中心，OA1(A1为A点垂直下方在地面的点)为半径的圆上各点的速度是线性变化，以O点和M点(下击暴流中心附近任意一点风速,地面自动站测得)速度求出圆上各点地面风速。
假设地面和O点高度之间风速为线性变化，可求出下击暴流中心附近任意一点高空N处(100米以下)的风速。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.边界层风速格点分区计算方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：利用雷达径向速度，找到下击暴流附近最大的正速度中心A点；
S2：从A点向AR方向，遍历寻找B1点，B1点满足该点速度比前后两点都小；
S3：应用公式求出V环cosθ和V下，VA，VB为径向速度，可从雷达速度图读取；
S4：O＇为A点和B1点中点；
S5：重复步骤2-4五次，确定ΔV最小的B1为B点；
S6：O为A点和B点中点，为下击暴流中心，其垂直下方O地为地面下击暴流中心。
2.根据权利要求1所述的边界层风速格点分区计算方法，其特征在于，所述S3中公式为：
3.根据权利要求1所述的边界层风速格点分区计算方法，其特征在于，所述S5中，
4.根据权利要求1所述的边界层风速格点分区计算方法，其特征在于，所述O点到A点的距离为RA，为RA的平均值。
5.根据权利要求1所述的边界层风速格点分区计算方法，其特征在于，所述R为雷达站点，V环为该高度的大尺度环境风速，为V环的平均值，且为环境风，θ为与的夹角，为下击暴流的出流风速的平均速度，为A点风速，为B点风速，为O点风速。
CN201811355318.6A 2018-11-14 2018-11-14 边界层风速格点分区计算方法 Pending CN109521429A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811355318.6A CN109521429A (zh) 2018-11-14 2018-11-14 边界层风速格点分区计算方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811355318.6A CN109521429A (zh) 2018-11-14 2018-11-14 边界层风速格点分区计算方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109521429A true CN109521429A (zh) 2019-03-26

Family

ID=65777818

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811355318.6A Pending CN109521429A (zh) 2018-11-14 2018-11-14 边界层风速格点分区计算方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109521429A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112379345A (zh) * 2020-10-23 2021-02-19 吴海英 融合数值模式的雷达短临外推预报方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4649388A (en) * 1985-11-08 1987-03-10 David Atlas Radar detection of hazardous small scale weather disturbances
CN103870656A (zh) * 2014-03-27 2014-06-18 国家电网公司 一种下击暴流横向风剖面的确定方法
CN106772387A (zh) * 2016-12-21 2017-05-31 中国航空工业集团公司雷华电子技术研究所 一种风切变识别方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4649388A (en) * 1985-11-08 1987-03-10 David Atlas Radar detection of hazardous small scale weather disturbances
CN103870656A (zh) * 2014-03-27 2014-06-18 国家电网公司 一种下击暴流横向风剖面的确定方法
CN106772387A (zh) * 2016-12-21 2017-05-31 中国航空工业集团公司雷华电子技术研究所 一种风切变识别方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张少波 等: "基于MVAD技术的多普勒雷达径向速度退模糊方法的改进研究", 《热带气象学报》 *
曹俊武: "利用单部多普勒天气雷达探测风场结构", 《现代电子》 *
瞿伟廉 等: "下击暴流与大气边界层风的风剖面特征比较研究", 《第十四届全国结构风工程学术会议论文》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112379345A (zh) * 2020-10-23 2021-02-19 吴海英 融合数值模式的雷达短临外推预报方法
CN112379345B (zh) * 2020-10-23 2024-04-19 吴海英 融合数值模式的雷达短临外推预报方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Doviak et al. An atmospheric solitary gust observed with a Doppler radar, a tall tower and a surface network
Bradley An experimental study of the profiles of wind speed, shearing stress and turbulence at the crest of a large hill
Smith et al. In situ observations of the influence of a large onshore wind farm on near-surface temperature, turbulence intensity and wind speed profiles
Xue et al. Numerical prediction of the 8 May 2003 Oklahoma City tornadic supercell and embedded tornado using ARPS with the assimilation of WSR-88D data
US9891242B2 (en) Floating dual anemometer—mast and doppler
Jordan An observational study of the upper wind-circulation tropical storms
CN109001846B (zh) 一种复杂地形条件下s波段与x波段雷达组网测雨方法
CN106845018A (zh) 风电场对气象雷达降雨量影响的分析与定量化评估方法
Sparks et al. Gust factors and surface-to-gradient wind-speed ratios in tropical cyclones
CN107944678A (zh) 一种台风灾害预警方法及装置
CN109521429A (zh) 边界层风速格点分区计算方法
CN206265255U (zh) 一种河道多功能检测浮标
CN102022998A (zh) 一种复杂地形线路视距与高差测量的方法
CN111310983A (zh) 一种针对登陆广东台风引发宁波暴雨的预报方法
CN107130650A (zh) 一种大直径单桩轴线垂直度实时监测系统
Li et al. Observed sub-hectometer-scale low level jets in surface-layer velocity profiles of landfalling typhoons
CN104123671B (zh) 气象参证站分区方法
CN107064545A (zh) 一种200米以下浅层风的探测方法
CN202709994U (zh) 一种输电线弧垂计算装置
Ruhe An estimate of paleoclimate in Oahu, Hawaii
CN114460584A (zh) 风切变监测与预警算法
CN113868970A (zh) 一种基于数值仿真模型及中尺度气象模式的机场区域多源风场融合方法
Karan et al. Radar and profiler analysis of colliding boundaries: A case study
Ragheb Orography and wind turbine siting
Conrick et al. Observed and simulated characteristics of down-valley flow within stratiform precipitation over the Olympic Peninsula

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190326