1 成都信息工程大学 大气科学学院 高原大气与环境四川省重点实验室, 成都 610225
2 中国民航 青海空管分局 气象台, 西宁 810000
低空风切变是航空安全的重大威胁, 为了研究高原机场典型低空风切变精细结构和演变规律, 针对西宁机场2020-02-13出现的两类低空风切变过程, 利用FC-Ⅲ型激光测风雷达资料, 结合地面实况和风廓线雷达资料进行了分析。结果表明, 两类风切变成因和演变特征有所差异, 顺风切变线呈“锥形”, 由机场西侧向东“嵌入”跑道, 而逆风辐合线则呈“弓状”, 自东向西影响机场, 最大风速均超过20m/s; 风场垂直结构具有不同特征, 超过15m/s风速带向下传播造成顺风切变, 逆风切变时风向首先在近地面变化超过160°; 两次过程下滑道模式相邻时刻风速差均超过15m/s。高时空分辨率激光测风雷达能较好地探测到风切变的演变过程和精细结构, 这对提高航空安全保障具有重要意义。
激光技术 低空风切变 航空安全 垂直结构 演变特征 laser technique low-level wind shear aviation safety vertical structure evolution characteristics
1 Chengdu Southwest Institute of Technical Physics, Chengdu60225, China
2 College of Atmospheric Science, Chengdu University of Information Technology, Plateau Atmosphere and Environment Key Laboratory of Sichuan Province, Chengdu6105, China
介绍了低空风切变识别的研究情况,提出了一种基于激光测风雷达的机场低空风切变识别算法,针对性设计了重点监测区域和告警方式;并于2016年春季和2018年春夏季,在气候、地形复杂度不同的多个机场进行低空风切变监测试验,通过分别与国外某型激光测风雷达以及同时段航空器报告结果做对比,评估本文算法的切变识别能力。试验结果表明,本文算法可以有效监测到激光测风雷达探测范围内的低空风切变,命中率可达88%以上。
低空风切变 激光测风雷达 航空安全 low-level wind shear laser wind radar civil aviation safety
1 Chengdu Meteorological Bureau, Chengdu 6007, China
2 Plateau Atmosphere and Enviroment Key Laboratory of Sichuan Province, School of Atmospheric Sciences, Chengdu University of Information Technology, Chengdu 6105, China
对第三次青藏高原大气科学试验的Ka波段毫米波云雷达功率谱和雨滴谱仪资料提出了数据处理和质量控制方法,并计算了常用物理量和国内运用很少的物理量(谱偏度、谱峰度、粒子平均下落末速度、大气垂直速度).应用这些物理量对2015年7月16日青藏高原(那曲)一次对流云-降水的垂直结构和微观物理过程进行了研究分析.结果表明:(1)青藏高原地区的降霰对流云在16:00-17:00发展到最强,具有和低海拔地区冰雹云相类似的结构;(2)同一对流云中,地面降霰前后,谱偏度由“正-负-正-负”结构变为负偏度为主,谱峰度由负值转为零值附近,云内粒子更趋于球形;(3)对流云中,强上升气流(≥6 m/s)贯穿-17~-7 ℃的过冷水层,冰晶与过冷水撞冻和淞附增长形成较大的霰,反之,上升气流较弱(≤4 m/s),淞附增长较弱,霰粒子较小;(4)对流云中,冰晶和霰的融化出现在环境0℃层上方的300 m区域内.
毫米波雷达 功率谱 垂直结构 微观物理过程 millimeter-wave radar power spectrum vertical structure microphysical processes graupel 霰
1 成都信息工程大学大气科学学院高原大气与环境四川省重点实验室, 四川 成都 610225
2 成都西南技术物理研究所, 四川 成都 610225
3 成都信息工程大学电子工程学院, 四川 成都 610225
为了给低空飞行安全气象服务奠定基础,根据2015年7~9月国内新研制的全光纤相干激光测风雷达,联合边界层风廓线雷达和双经纬仪探空气球在我国东北某地获取的探测实验资料,对比了晴天、阴天、雾霾天和雨天4种天气类型下激光测风雷达和风廓线雷达与探空气球风场探测的相关性,以评估激光测风雷达的测风精度和稳定性。结果表明,晴、阴和雾霾天条件下,激光测风雷达测风精度优于风廓线雷达,其水平风与真值误差的标准差低于风廓线雷达的一半;雨天条件下,激光测风雷达探测高度受限,最大可测高度仅为风廓线雷达的一半,表明其风场探测受降水衰减影响比风廓线雷达严重。激光测风雷达测风稳定性优于风廓线雷达,垂向连续高度上其与真值的相关系数变化小且均达到0.9以上。晴、阴和雾霾天条件下,两种雷达测风精度均受大气风速变化影响,且随大气风速增加呈不同变化趋势。
遥感 探测性能 相干激光测风雷达 风廓线雷达
1 中国气象科学研究院 灾害性天气国家重点实验室, 北京 100081
2 南京信息工程大学 中国气象局气溶胶—云—降水重点开放实验室, 江苏 南京 210044
3 成都信息工程大学 大气科学学院, 四川 成都 610025
4 成都信息工程大学 电子工程学院, 四川 成都 610025
5 四川省气象探测数据中心, 四川 成都 610072
6 中国航天科工集团第二研究院第二十三所, 北京 100854
针对国内首部固态、多观测模式体制的Ka波段毫米波云雷达观测资料, 提出速度模糊、噪点-径向干扰杂波和悬浮物杂波的质量控制方法, 并对方法效果进行了检验和分析.结果表明, 该方法具有很好的成功率和稳定性, 15个云过程检验的退模糊成功率都达到100%; 能准确判断出速度模糊和类型并纠正平均多普勒速度和谱宽; 能较好地滤除噪点和径向干扰杂波, 并对缺测进行补值; 能较好去除低空悬浮物杂波, 同时保留小尺度的云.
Ka波段毫米波云雷达 数据质量控制 速度退模糊 Ka-band millimeter wave cloud radar data quality control velocity dealiasing