多普勒声雷达测风与直接测量仪器的观测比较

文中对多普勒声雷达测风和325 m铁塔上风速、风向仪及超声风速仪的测量值进行了观测比较。结果表明,当信噪比大于1时,两种方法测量的平均风速、风向的相关较好,风速、风向廓线较为接近;声雷达测量的垂直风速平均值和均方根差比超声风速仪的测量值略偏大。这与国外进行的观测比较结果一致。 需要指出,声雷达和直接测量仪器的观测比较中存在一定差异,特别是对比每一次的观测值就可以看出,在某些情况下还存在明显差异。进一步分析声雷达测风产生偏差的原因,对误差做出合理的订正是十分必要的。     

船载多普勒声雷达

近20年来,声雷达已广泛地应用于陆地大气边界层的探测,并取得了很有价值的观测结果.由于在海洋上观察比较困难,声雷达在海上的观测还做得较少.在JONSWAPⅡ期间,Ot-tersten等[1]首先进行了船载声雷达的观测;在GATE(Global Atmospheric Research ProgramAtlantic Tropical Experiment)研究计划中,Mandics等[2]在美国NOAA的“海洋”号船上安装了单点声雷达,进行海洋大气边界层的温度层结探测.     

准后向散射对单点声雷达测量温度结构系数的影响

本文从湍流大气对声波散射方程出发,推导出静止大气和有水平运动两种情况下,有限接收面积上的平均准后向散射截面公式。从而分析了影响平均准后向散射截面的因子,同时还计算讨论了不同天线口径、风速和值的平均准后向散射截面。 计算结果表明:在一般情况下,边界层内用声雷达测得的温度结构系数[C_T~2(θ)]要比理论上纯后向温度结构系数[C_T~2(180°)]大些;C_T~2(θ)与C_T~2(180°)比值以及C_T~2(θ)随高度的变化都与天线口径、风速分布和m值等密切相关。因此对用不同声雷达在不同大气条件作对比测量,得到某些不一致的现象,可给予一定的解释。     

我国东部(30°N)从海岛到陆地巨盐核观测

1983年5月和8月在普陀(海岛)、宁波(沿海)和建德(内陆)三地同时进行了巨盐核的定时观测,取到样品1420份。三测站都位于纬度30°N左右,普陀到建德相距约300公里。观测结果表明:巨盐核主要来自海上;巨盐核浓度与天气背景、风向风速和潮汐现象等有关。并且还讨论了巨盐核浓度的大小分布、日变化规律以及巨盐核的水平输送等问题。     

C_N~2剖面的声雷达探测与直接测量

本文简要叙述了C_N~2的声雷达探测方法和直接测量的计算方法,给出在稳定和不稳定条件下用单点声雷达推得C_(N,a)~2剖面。 在80和140米两个高度的C_(N,a)~2与C_(N,d)~2进行比较,结果指出,C_(N,a)~2/C_(N,d)~2的比值与声折射率谱的斜率差异有关.最后还对谱形及其对C_(N,a)~2/C_(N,d)~2比值的影响作了初步讨论.     

声回波团块结构的温湿脉动特征

本文分析了北京地区暖湿时期的声回波团块结构与温湿脉动量的关系,得到下面三点初步结果:1.温湿脉动联合作用结果的声折射率脉动方差(n~2)随时间的起伏变化与声回波强度随时间变化的团块结构形态非常相似.2.从声回波团块结构的传真图片类型特征来看是属于潮湿型的,其湿空气稳定度层结(考虑水汽通量作用)是接近中性层结.3.在有团块回波时期的声折射率脉动(n)谱值比无团块回波时期的n谱值要大10倍.     

北京燕山地区声回波探测资料的统计分析

近十几年来,许多国家用声雷达长时间的连续观测资料为厂区、城区和山区污染状况的预评价和污染事件的监测和预告服务,并进行了边界层气候和污染气候方面的研究。如何更有效而合理地使用声雷达的长时间连续观测资料,并从中获得有规律性的结果,是十分重要的问题。我们于1984年5月26日至6月23日,10月6日至12月12日,1985年1月8日至2月8日,4月11日至26日四个季节,     

单点声雷达探测垂直速度一种新的处理方法

本文根据几何声学和折射规律,推导出在水平风速作用下单点声雷达测量垂直速度的精确计算公式.对不同水平风速和声束宽度作了数值估计.最后用该方法的计算值与中国科学院大气物理研究所和美国在BAO(波德大气观测站)四家声雷达与塔上直接测量资料进行比较,计算值与实测值比较一致.     

对流边界层湍流结构系数的声雷达研究

本文叙述了在某些对流条件下,声雷达探测温度结构系数和风速结构系数(C_T~2和C_V~2)的简便方法.我们用声雷达在北京对于对流发展较好的自由对流体系作了实验,实验得到了9—10点钟时的C_T~2剖面和冬季13点钟时的C_V~2剖面.剖面结果表明,在Z≤0.7Z_i区间的C_T~2和C_V~2剖面与Kaimal等(1976)在明尼苏达(Minnesota)(陆上)的实验结果比较接近,在0.7Z_i≤Z≤Z_i区间,则我们用声雷达测量的C_T~2剖面和极大值都比Kaimal的结果大,并对两者的差别进行讨论.     

声雷达探测在大气扩散研究中的应用(三)——对流边界层中垂直扩散系数的计算

本文用多普勒声雷达探测的垂直风速连续观测资料,计算了垂直速度谱和垂直扩散系数.结果表明:在低频部分,n<3×10~(-2)赫,用声雷达资料计算的垂直速度谱密度和超声风速仪计算的能量峰值和变化趋势基本一致,数值略有差异,在高频部分有偏离.在混合层中,由于逆温层盖子对垂直方向的扩散过程有抑制作用,在逆温层底部计算得出的垂直扩散系数最小,在逆温层中次之.在充分发展的对流边界层中,垂直扩散系数随高度的增加而加大.用声雷达测量的垂直扩散系数能够较好地反映对流边界层中的扩散过程.