用测风绘图板求平均矢量风

青海都兰县气象站袁瑞忠同志来稿提出,在用查算表查算出高空月平均矢量风的东、北分量后,可用绘图板点绘,按量取风向风速的方法,直接求取月平均矢量风的风向和风速。 由于月平均矢量风是由东、北分量风合成的,即     

云迹风计算中的两个几何问题

文章分析了云迹风计算工作中所遇到的两个几何问题，即图像匹配问题和风矢量计算问题。图像匹配问题是指用于计算云迹风的两幅图像如果定位网格不一致，如何通过图像匹配来减少云迹风的计算误差。风矢量计算问题是指在已得到示踪云位置时，如何准确地求出风向风速。云迹风的计算在本质上是一个几何问题，几何处理周密是减少云迹风计算误差的一个重要途径。     

从单Doppler速度场反演风矢量场的VAP方法

从单Doppler速度场反演风矢量场的VAP(Velocity Azimuth Processing)方法是在假定相邻方位角的风矢量相等的前提下,从单部Doppler雷达所测得的各个距离圈上的径向速度随方位角分布的廓线推算风向和风速的方法。这个假定可以保证反演所得的风矢量场中仍保留次天气尺度的风场信息。 对VAP方法反演公式的误差分析表明,反演出的风向误差为20—30度,与常规测风的误差相近。风速误差一般为10~0m/s,但在某些特定的情况下可达到与风速相同的量级(10~1m/s)。 用VAP方法反演风矢量场前必须首先消除原始Doppler速度资料中的脉动。它可以通过简单的一维线性平滑实现。 文中给出了一个反演实例,从中可以分析出次天气尺度的切变线和辐合线。常规天气图和UHF雷达的风廓线观测表明,这些次天气尺度系统是存在的。它们与反射率因子分布的配置还表明这些次天气尺度系统是和降水相联系的。     

“对口风”与未来天气

“对口风”,可以理解为同一天内或前后两天(隔日)内,风向出现由偏南转为偏北,即风向转变近180°,对应未来30天有一次降水过程。前者(同一天内出现“对口风”),对应未来30天雨量较大;后者(隔日出现“对口风”),对应未来30天雨量较小。经过两年来的实际运用,效果较好。     

一种集成风向风速的风场空间检验方法

基于概率分布特征定义全新风速阈值选取方案,不受地域及季节性影响,并综合风向信息建立兼顾风向风速的风场分类列表,采用邻域空间检验技术构建可集成风向风速的矢量风场检验方法。基于2018年4月1—30日GRAPES_Meso模式不同分辨率（10 km及3 km）逐小时预报产品,利用所开发的矢量风场检验方法分析表明:模式风向预报的随机性随着风速的增大而减小,即弱风的风向难以成功预报。通过矢量风场综合分析发现高分辨率预报效果在170 km空间尺度上24 h预报最大评分优势可达0.24,各邻域空间尺度上评分分布趋势保持一致。通过敏感性分析发现,所获取的综合指标可用于反映风场预报性能。同时,不同矢量风场分类方法将对评估结果产生影响,高分类方法评分稳定性更好,低分类方法受限于单一分类权重过大而影响评估一致性。因此,在计算能力允许的条件下,选择较高分类方式将有助于获得更为稳定的检验效果。     

基于MOS方法的风向预测方案对比研究

基于MOS方法的数值预报产品释用技术是要素预测较好手段,风向的释用预测方案一般采用标量式的释用预测方案,效果并不理想。本文给出一种基于MOS方法的风向矢量预测方案,利用相关系数和逐步回归方法分别得到u风和v风在不同站点和不同时效的风向模型,根据模型预测u风和v风合成风向。试验选择风向矢量、风向标量和模式的直接输出三种方案进行对比。试验选择T639模式逐日多个物理量观测场,其中建模样本选择2008-2012年每年5月15日至9月15日的数据,验证样本选择2012年6月1-30日的数据,数值试验预测北京地区20个站点未来4个时次的定点定时风向。结果表明：基于MOS方法的风向矢量预测方案12、24、36h和48h的准确率比基于MOS的风向标量观测方案的各时效准确率分别提高了85.0%、26.3%、113.0%和19.9%,比模式直接输出结果方案的各时效准确率分别提高了35.3%、20.2%、43.6%和21.0%。总体来看,基于MOS方法的风向矢量预测方案在风向方面有较好的预测能力。对于个别站点,可能对因子模型的估计不理想或风向变化较为频繁,导致预测难度较大。     

风向变化特征在季风模拟评估中的应用

作者抓住季风风向具有季节性反转这一最本质的特征,引入了“有向转角”的新概念,它与传统盛行风夹角的概念不同,能够反映风向逐日变化的方向性和旋转角度的大小。用欧拉观点揭示了季风风矢量随时间演变的旋转特点, 体现了季风风向独具特色的季节演变过程。同时,发现不同地区风向的季节循环有6种基本类型:（I）先顺时针后逆时针旋转、（II）先逆时针后顺时针旋转、（III）完全顺时针旋转、（IV）完全逆时针旋转、（V）风向稳定型和（VI）风向变化不稳定型。且季风风向的季节性反转主要通过前四种旋转方式来实现。分析了这6种风向变化型的全球分布特征,研究了它们与大气环流系统演变的联系。并进一步将“有向转角” 概念用于IPCC第四次评估报告AMIP试验8个模式的模拟评估,结果表明,这一概念的引入能从逐日变化的角度凸显风向变化过程,不仅能够客观反映模式模拟季风风向逐日变化的动力过程以及风矢量旋转方式的全球分布,还能体现模式对大气环流系统季节演变的表征能力。研究还发现在这8个模式中,大多数模式基本能把风矢量旋转方式的全球分布形式模拟出来,但对于季风区风矢量旋转方式的模拟还有待于进一步提高。     

高密度建筑群及超高建筑物对风环境影响的风洞试验

利用风洞试验方法,以上海陆家嘴金融贸易区建筑群及上海中心大厦为研究对象,讨论了不同粗糙度、不同风向条件下,高密度建筑群和超高建筑物对风环境的影响。结果表明:1)地表粗糙度越小,大风区范围越大。此外,建筑群的分布、排列形式会明显改变来流走向。2)超高建筑物由于其形态上下不一致,在一定条件下,不同高度处的风矢量存在明显差异。3)参照国外建筑物风环境舒适度评估标准,对模拟区域内行人高度处的舒适度进行了评估,并给出了3个风环境较差的区域。     

双经纬仪小球测风计算程序

对流层下层各高度的风向风速资料可以通过施放小球并用经纬仪跟踪其运动获得。双经纬仪测风,由于计算量大,不用计算机是难以实现的。常用的计算方法有投影法和矢量法,比较二者,矢量法优于投影法。我们用矢量法在PC-1500袖珍机上编制了双经纬仪小球测风计算程序。它具有输出原始资料,监视观测误差和输出不同高度的风向、风速值等功能。实际应用,效果较好。     

古代的气象观测

我国一些古代宫殿式建筑物屋顶上 ,有时可以看到精致的飞禽类装饰品 ,但这种装饰品实际上是古人装在屋顶上的风向仪。史料记载 :公元前一百多年 ,我国西汉时期就曾在长安 (今西安 )的建章宫屋顶上安装了两个铜铸的凤凰 ,铜凤凰下部有一根圆轴 ,插在圆槽中 ,使凤凰能够转动。风来了 ,吹动凤凰 ,人们就可根据凤凰转动的方向来测定风向。不过后来 ,人们发现铜凤凰的测风效果不好 ,于是又在长安宫的灵台 (观象台 )上 ,专门安装了一个候风仪—相风铜马 ,所以铜凤凰装在屋顶上后来就成了一种装饰品了。用“相风铜马”测定风向 ,是世界上最早的固定…     

Wind rotation characteristics of the upper tropospheric monsoon over the central and eastern tropical Pacific

在本文中,为研究赤道中东太平洋区域上对流层季风是否具有和经典季风同样的风向变化特征,我们引入一种风向角的研究方法——有向转角法,该方法不仅可以刻画风向变化的角度大小,而且包含风矢量如何转变的信息。在此基础上,利用该方法并将其适当推广,本文研究了赤道中东太平洋区域上对流层季风的演变过程,结果证实了该区域上对流层季风具有和经典季风同样的四种转变特征,并进一步给出了随季节转换不同时期内的风向演变结果,发现上对流层季风相对经典季风具有爆发时间较早并结束较晚的特点。本文结果是对全球季风系统理论的有益补充,进一步支持该理论将全球不同季风作为一个整体系统来看待。     

第九讲 山区气候考察资料的订正方法和分析方法(二)

三、风资料的超短序列订正方法 风资料包括风向和风速资料。一般说,在水平距离不太远的山区两测点间,大气环流背景是一致的,它们之间风状况(风向、风速)的差异主要由两地的地形条件所造成,并且相对比较稳定。换句话说,两者之间的联系形式的随时间变化,较之各站风向、风     

EC9-1型测风传感器原理与维修介绍

气象自动站测风传感器采用ＥＣ9- 1型测风传感器。这种测风传感器在订购时不提供线路图纸和维修手册 ,维修起来比较困难。经过多次摸索 ,我们已掌握了其原理并总结出一套维修方法。供同行参考。1　测风传感器的构成　　测风传感器由风传感器支架 ,风速传感器和风向传感器组成。风传感器支架除了用作固定风速传感器和风向传感器之外 ,还完成电缆的转接。风速传感器用来测出水平风的大小 ,用“ｍ/ｓ”这个计量单位进行量度。风向传感器指示风的来向 ,用“度”这个计量单位进行量度。2　测风传感器工作原理　　 (1 )风向传感器工作原理风向传感…     

哈尔滨站高空盛行风向的统计

高空测风的目的是为了测定自由大气中各个不同高度的风向和风速,藉以了解大气的结构,作为天气预报和气象服务的重要资料。为了能使有关单位更方便,更直观地了解、使用高空风的资料,特将近年来的高空风风向作一统计(见表)。此表的数据是历年来所统计的哈尔滨站资料中最全的一次,使用价值较高,它较为直观的反映了哈尔滨市上空各不同高度盛行风向。为各方面的应用有着重要的参考价值。表哈尔滨探空站高空盛行风平均风向统计表高度月份地面0.51.02.03.04.05.05.57.08.09.010121416182022242612101912592732622622572522622662762832792762732722…     

VAD反演风与探空资料的对比分析

本文利用中国15个相近的雷达站和探空站的观测资料,用统计学方法检验VAD方法反演的风相对于探空风的偏差。分别对风速、风向进行检验的结果表明:VAD方法反演的风向对于探空风的风向偏差较小(23.0%),风速偏差略大(51.6%),VAD风风速通常比探空风风速小(平均为-10.3%)。本文还对比了多站探空风和多站VAD风组成的风场,结果表明二者的风场基本一致。     

风

风的观测不同于温度和气压的观测,它需要测定两个数值:风向和风速。靠近地面的风速随高度增加得很快。风向、风速都容易受建筑物、树木和其他障碍物影响。因此,难以从观测点上获得能代表周围几英里范围内气流情况的风的测值。 过去,风向是用风标测量的。风速(原文:气流经过观测点的速率)是按照风推动小螺旋桨或由绕垂直轴旋转的三、四个风杯的转率而测量得的。风有阵性,在几秒钟之内,无论是     

矢量法处理双经纬仪测风资料及其计算程序

在大气探测中,常用双经纬仪测量大气边界层中的风向风速。传统的方法是用投影方法处理双经纬仪资料。而在1962年,Norman Thyer提出了一种新的计算方法,即“矢量法”。用这种方法,我们在APPLE-Ⅱ微机上,使用BASIC语言编写的双经纬仪测风计算程序,处理了500多份双经纬仪探测资料,取得了令人满意的效果。     

基于探空秒级数据的鄂西南高空风特征分析

利用鄂西南2个探空站(恩施、宜昌)L波段雷达的探空秒级资料,分季节分高度分析了鄂西南高空风向风速特征。结果显示:总体而言,鄂西南高空平均风速随高度为先迅速增大后迅速减小,至20.0kgpm后随高度趋于稳定的变化趋势;平均风向随高度则为由NE风以顺时针方向转为偏W风后趋于稳定,之后又转为偏E风的趋势;在距海平面位势高度20.0kgpm以下时,高空平均风速表现为明显的冬季春秋夏季;而在20.0kgpm以上时,则夏季明显大于其余三季;在3kgpm以下时四季的最多风向、次多风向表现明显不同,但各季的风向除在近地层偏N风稍多外基本以偏S风为主;在中层四季最多、次多风向基本均为偏W风,而在18.0kgpm以上时,四季最多、次多风向均逐渐转为偏E风。     

风观测对障碍物距离要求的定量评估

为定量评估气象站风观测对障碍物的距离要求,通过流体力学模式(Computational Fluid Dynamics,CFD)对单体建筑物进行了敏感性试验分析,并用河北沽源构筑物观测试验对模拟结果进行了验证。结果表明:(1)按照来流风速90%进行风速影响范围评估,障碍物对风速的影响距离为迎风面上3倍建筑物高度,背风面为28.5倍建筑物高度;按风向偏差10°进行风向影响范围评估时,障碍物对风向的影响距离为迎风面1.4倍建筑物高度,背风面为6.8倍建筑物高度,侧风向为2.8倍建筑物高度,垂直方向上为4倍建筑物高度。(2)对来流风速、建筑物厚度、建筑物高度、建筑物视宽角、来流风向的敏感性分析表明,10 m风速、风向测量对障碍物距高比的要求随背景风速的增大而增大;随着建筑物厚度的增大,10 m风速、风向观测对距高比的要求减小;当障碍物高度6 m时,对10 m风速、风向观测影响不明显,当障碍物高度6 m时,对距高比的要求随障碍物高度的增加而减小;随着建筑物视宽角的增大,10 m风速、风向观测对距高比的要求增大;来流风向与建筑物呈45°时,风速影响区域增大,风向影响区域水平方向增大、侧方向减小。     

规定高度风向风速的查表法

在小球测风的计算中,规定高度和规定的等压面高度往往介于某两个量得风层高度之间,在求取各规定高度的风向风速时,有的按照内插公式直接计算,有的根据量得风层的时间间隔(n)和规定高度与量得风层的时间差(Δt),在风向风速内插表中选择相