微型探空飞机解析测风方法

介绍一种利用微型无人驾驶飞机为探测平台,GPS接收机为测量装置的解析测风方法。它基于飞机盘旋飞行与大气运动有十分显著的差别,建立运动方程组,用解析的方法求算大气运动。理论分析和与小球及雷达测风的比较都表明,解析测风方法是一种精度较高的测风方法。     

微型无人驾驶飞机探空初步试验研究

对具有自动导航，自动驾驶功能的微型无人驾驶飞机探空的可行性进行了初步研究。设计了水平空速归零测风方式，利用全球定位系统测风，进行了微型无人驾驶飞机探测试验。研究表明，微型无人驾驶飞机可成为一种方便，经济，灵活的探空工具。     

微型无人驾驶飞机航测试验

微型无人驾驶飞机航测试验使用微型无人驾驶飞机采集图像,用解析方法绘制地形图.微型无人驾驶飞机采用GPS导航,具有自动导航、自主飞行功能.它能在自动控制系统的控制下完成预定测绘航线的飞行,地面控制人员根据预先计算的摄影点控制机载的相机或数码相机进行拍摄.解析测图仪根据采集的图像以及外业地面控制点解析计算并绘制地形图.     

低空风切变的分析与预报

低空风切变是飞机起飞和着陆阶段威胁飞行安全的主要危险天气，分为水平风的垂直切变、水平风的水平切变、垂直气流切变三种类型。低空风切变主要是由大气运动的变化所造成，强对流天气、锋面天气、低空急流天气都可能引起低空风切变；另外，特别的地理环境也是不容忽视的因素。     

低空风切变的分析与预报

低空风切变是飞机起飞和着陆阶段威胁飞行安全的主要危险天气,分为水平风的垂直切变、水平风的水平切变、垂直气流切变三种类型.低空风切变主要是由大气运动的变化所造成,强对流天气、锋面天气、低空急流天气都可能引起低空风切变;另外,特别的地理环境也是不容忽视的因素.     

基于切比雪夫方法的多普勒激光雷达高空风场垂直探测精度的评估分析

多普勒测风激光雷达是目前探测晴空风场精细结构的重要遥感手段之一。中国第一部车载多普勒激光雷达已经在中国气象局气象探测中心进行准业务化运行。综述了国内外非相干多普勒激光雷达技术发展概况,介绍了多普勒激光雷达风廓线探测方法,分析了测风数据误差。并以2008年9月24—28日,神舟七号飞船回收气象保障试验期间测风数据为例,对多普勒激光雷达风廓线探测进行评估分析。多普勒激光雷达测风数据与神七飞船主着陆场附近的探空资料和北京数值预报同化资料进行对比的结果表明,多普勒激光雷达的测风数据时空分辨率高,是一种可信的高精度大气风场探测手段。为了消除多普勒激光雷达的测风数据较大的高频随机误差,采用切比雪夫多项式正交展开滤波方法得到的低通分量,更好地揭示了在垂直方向上较大空间尺度波动的大气风场信息。利用这一方法对多普勒测风激光雷达测风数据进行质量控制,用于较大尺度的数值预报模式,可以提高初值场同化的效果。而滤波分析分离出的高通分量,尽管主要是高频随机误差,但其中振幅较大的高频分量也许揭示了大气风场更小尺度的波动,这需要有更多的观测事实和更进一步的分析来判定。      

地形影响的飞机颠簸及其数值仿真实验

首先利用中尺度数值模式ARPS模拟气流过山生成飞行数值仿真所需要的风场，然后利用飞机载荷因数变量方程进行飞机飞行的数值仿真试验。研究结果表明，气流过山产生的山脉重力波由于风切变临界层破碎，一方面能在对流层产生较强的湍流引起晴空飞机颠簸，另一方面也能在山脉背风面产生强烈下坡风，背风转子环流及低空湍流，影响飞机的起飞和着陆。揭示了飞机在过山脉地形背风面所产生的大气湍流中飞行时引起飞机颠簸的物理机制，有助于增强飞机颠簸的预测能力和飞行气象保障能力。     

利用C波段雷达进行大气边界层探测的方法研究

利用呼和浩特高空站安装的C波段测风雷达，编制进行大气边界层探测和数据分析的业务软件。利用气象学和污染气象学原理从雷达测风数据中提取出大气边界层的有关数据，通过计算和分析得到制作空气污染气象条件预报所需的当地气象参数(可换算成加权值)，还能够获得反映大气边界层特征的物理量．经过一年的对比实验，效果良好。这一方法对于拓展新一代测风雷达的业务应用、科技服务和大气边界层研究有一定的作用。     

飞机人工增雨航路云况视频资料采集系统的设计与开发

通过研究飞机航路大气要素,了解并认识天气系统变化的特征及其演变机制,确定云中过冷水含量的极值区是人工影响天气催化作业效果研究的前沿问题。采集分析飞机航路大气云况视频资料是问题研究的一项重要内容。本文介绍了采集系统的需求分析、总体设计、详细设计、数据库设计等内容。系统以增雨飞机平台动态云况视频资料采集为出发点,利用Visual Basic6.0语言为开发工具,结合视频采集卡动态链接库(DLL),实现了对飞机航路云况视频资料的实时采集、影像存储、动态抓屏、图片存储、信息叠加和影像及图片资料的回放调阅等功能,极大地减轻了作业人员的工作强度,提高了催化作业效率,同时为进一步的科研工作提供了方法和条件。     

微型无人驾驶飞机探空试验

介绍采用具有自动导航和自动驾驶功能的微型无人驾驶飞机,探测温、压、湿、风等气象要素,并与59－01雷达探测进行对比。微型无人驾驶飞机探测资料与sporyol雷达探测资料趋势一致,在精度、采样密度方面微型无人驾驶飞机有明显的优势。     

重力惯性波及其不稳定——急流附近飞机颠簸产生的可能机制

基于不可压缩流体运动方程组研究了急流附近重力惯性波及其不稳定,结合飞机风速变化方程,分析指出重力波失稳破碎为湍流是飞机颠簸产生的可能机制。斜压大气在急流轴北侧气旋切变区是惯性稳定的,当满足条件σ=f[f-/y] N2m2/n2<0时,由于天气尺度对流不稳定发展而引起重力惯性波不稳定破碎为湍流,可能是急流北侧气旋切变区对流性天气引起飞机颠簸产生的一种机制。但是在急流轴南侧反气旋切变区是惯性不稳定的,当满足条件σ=f[f-/y] N2m2/n2<0时,可能由于惯性不稳定的作用,急流重力波不稳定发展破碎为湍流,可能是急流南侧反气旋气流中晴空湍流和飞机颠簸产生和发展的一种机制。揭示了急流附近晴空湍流和飞机颠簸产生的物理本质,有利于增强航空飞行颠簸的预测能力。     

内蒙古中西部层状云中飞机播撒催化剂扩散过程的数值模拟

文章利用自由大气中扩散方程的解析解，对内蒙古中西部春夏季层状云中飞机播撒催化剂的扩散过程进行了数值模拟。在计算过程中考虑了催化剂质点下落速度和湍流系数不同时对扩散的影响，并对结果进行了比较。     

一种改进的飞机自然结冰潜势算法研究

飞机结冰严重危害飞行安全,随着国产大飞机计划的推进以及自然结冰试飞试验的开展,飞机结冰研究越来越引起了民航和气象等诸多部门的重视。本文介绍了一个改进的飞机自然结冰潜势算法,该算法直接基于大气温湿层结给出结冰潜势,可以识别多种天气条件下(包括冻雨)的飞机结冰可能,具有命中率高、虚警率低、应用简便、实用性强的特点。用26个飞机结冰试飞(飞行)报告对该算法进行了检验和评估,发现该算法能较好地估测多种天气条件下飞机在飞行中实际遭遇结冰的情况,且能给出结冰的区域和大致高度。同时,在安庆的一次飞机自然结冰外场试验中对该方法进行了应用,发现结合地面观测、探空秒数据和卫星资料等,该结冰潜势诊断方法可以准确诊断结冰层的高度和随时间的变化,与飞机实际空中探测具有较高的符合度。     

中国飞机积冰的气候特征

本文利用美国国家环境预报中心（NCP）和国家大气研究中心（NCAR）联合处理的全球大气40年（1958－1997）资料，对近40年中国飞机积冰的气候特征进行了分析，通过功率谱及交叉谱分析的方法对南京地区的飞机积冰发生频率进行了周期变化的分析，并利用k均值法进行了飞机积冰的航空气候区划，给出了飞机积冰的时空分布特征。     

新疆地区飞机积冰的分析与预报

飞机积冰是一种能影响飞行安全的重要天气现象.文中分析了与飞机积冰有关的气象因子和天气形势,并提出了一些飞机积冰的预报方法.     

高空急流区飞机颠簸的一种形成机制的探讨

作者应用动力学分析方法，结合观测飞机颠簸的事实，对高空急流区飞机颠簸的一种形成机理进行了理论探讨。结果表明，高空急流区温度平流分布的不均匀性，会在急流附近等温线密集区边缘激发出空气生趣运动和湍流，引起飞机颠簸。     

导航测风

所谓导航测风,它与通常的无线电测风的不同点在于它利用无线电导航定位法,不需要测风雷达,仅用接收机就可以了。接收机的接收天线可以方便地安装在船舶或飞机上,不象测风雷达天线那样安在船舶上需要有复杂的稳定平台。陆地站用导航测风可以避免雷达低仰角观测误差太大。导航测风一般是利用奥米加或罗兰-C导航信号。     

一种新的GPS无线电探空测风系统

一种新的ＧＰＳ无线电探空测风系统ＤａｖｉｄＢ．Ｃａｌｌ（美国大气仪器研究公司）１引言ＧＰＳ－７００是一种新的无线电探空测风系统，用来测量大气压力、温度、湿度（ＭＥＴ资料）及风向风速。这种ＧＰＳｏｎｄｅ＂（无线电探空仪）用转换后的ＧＰＳ（全球定位系统）...     

热带气旋飞机观测及其观测设计

介绍了美国NOAA和我国台湾地区开展的热带气旋(TC)飞机观测状况,重点介绍了用于TC飞机观测设计的相关技术。利用飞机获取观测资料是近年来观测TC的又一重要手段。美国在1982年就已开展了TC飞机观测试验,并从1997年开始业务化,我国台湾地区从2003年开始也开展了TC飞机观测的DOTSTAR计划。TC飞机观测获得的大量的直接观测资料极大地促进了TC业务预报与研究。目前应用于TC飞机观测设计的技术主要有深层平均风变化(DLM)技术、集合变换卡尔曼滤波(ETKF)技术、奇异向量(SV)技术和伴随敏感引导向量(ADSSV)技术等4种,DOTSTAR从2005年起应用这4种技术进行观测设计,美国NOAA则用DLM技术确定影响TC的敏感区域,飞机同时在TC四周和敏感区域飞行观测。     

AMDAR资料的风温信息在机场终端区强对流天气分析中的应用

强对流天气引起风矢量和温度等气象要素突变,影响飞机正常起降和飞行。高时空分辨率的飞机气象资料中继AMDAR(Aircraft Meteorological Data Relay)是天气预报重要的资料源之一,可为机场终端区的强对流天气短临预报提供高时间密度的垂直探测信息。通过白云机场终端区的AMDAR资料,提取三维风矢和温度廓线,制作了风切变和湍流的预警分析图。以2011年4月17日一次广东省的强对流天气过程为例,将AMDAR资料结合雷达、卫星、探空等多源资料进行了分析。研究表明,在AMDAR资料的风矢-时间高度剖面上形成三维预警指示,对机场的强对流预报有指导意义;当1 km以下发生强风切变,对飞机起降威胁严重,AMDAR资料水平风的垂直分布印证了多普勒天气雷达强辐散区的回波特征;高时空分辨率的AMDAR风速和温度扰动,可揭示大气中的风切变及湍流运动。AMDAR资料为保障飞机的安全起降提供了一种实时、密集的垂直观测信息,有助于研发临近预报预警产品,弥补探空资料的不足。