Windcube激光雷达与测风塔测风结果对比

在张家口市张北县国家风光储输试验场,采用Windcube激光雷达测风系统与测风塔测风设备同步观测试验数据,计算了各种统计量,对风速、风向、标准偏差和湍流强度进行了对比分析.结果表明:Windcube测量数据有效率在140 m以下达到97％以上,测量结果基本不受降水影响;Windcube与测风塔测得的风速、风向相关系数均达到了0.99以上,100 m高度风速偏差为-0.197 m/s,相对偏差为-2.3％,平均风向偏差为-6.2°,平均湍流强度偏差0.0093,与其他文献的对比分析结果一致,能够满足风能资源评估的要求.     

十三间房站迁站前后大风资料对比分析

选取新疆百里风区51495旧站址（七角井国家基本气象站）1956—1998年和新站址（十三间房国家基本气象站）1999—2016年逐月大风日数、平均风速、最多风向等资料进行对比分析,采用线性回归、相关分析等方法分析大风的年、季、月变化特征及趋势。结果表明：51495在迁站前年大风日数呈显著的波动上升趋势,倾向率为6.74 d·(10a)-1,其中夏季增加最明显;年平均风速呈微弱的减小趋势,倾向率为-0.01 m·s-1·(10a)-1,秋季下降最显著;年主导风向以静风和北风（N）为主。迁站后年大风日数呈显著的波动下降趋势,递减率为-6.72 d·(10a)-1,其中春季减小最明显;年平均风速减小趋势较迁站前明显,倾向率为-0.31 m·s-1·(10a)-1,除了冬季其它三季下降趋势基本相似;年和各季主导风向发生频率基本一致,以偏北风（N、NNW、NNE）为主。     

铁路大风监测与行车安全试验

通过分析铁路测风试验的结果,研究大风天气条件下,铁路安全运输的可行性和挡风墙的防风效果及有效遮蔽区的范围,进一步提高铁路运输效率。     

天津沿海地区测风塔不同高度风速特征

利用天津市东部沿海地区汉沽、大港测风塔2017—2019年观测数据,统计分析了测风塔不同高度风速的时间变化特征,对30～100 m风速与10 m风速的关系以及风切变指数的变化规律进行了探讨。结果表明：各个高度上风速均具有明显的季节变化特征,春季风速最大,且最易出现大风天气,平均风速、大风日数及大风强度均达到最高;夏秋季转换期风速最小。风速具有明显的日变化特征,午后各个高度的风速均达到最大值。相关分析表明,30～100 m风速与10 m风速表现出显著的正相关关系。各高度与10 m高度的风速之差、风切变指数呈现出相似的日变化特征,即午后海风盛行阶段两者均最小。此外,通过对比两个测风塔风速的变化特征发现,汉沽平均风速更大,大风天气发生频次更多,强度更强,且风速的日变化和海陆风变化特征更加明显。     

南四湖湖面大风预警系统的应用

为弥补采用传统预报方法漏报由中小尺度天气系统所产生的南四湖湖面大风的缺陷,充分利用南四湖周围加密自动气象观测站和常规地面自动气象观测站10 min加密观测资料,采用资料实时提取分析、绘制彩色等值线图、图像发布到网站、满足大风预设条件时声音报警等方法,实现了对南四湖周围大风分布进行实时监控,进一步提高湖面大风精细化预报预警准确率。试用表明,该系统人机界面好,移植性强,运行稳定,漏报率低,可在短时临近大风预警预报中发挥作用。     

琼州海峡南岸近地面层大风观测分析

利用2009年7月—2011年6月琼州海峡南岸东西两侧2部梯度测风塔2年实测资料,分析了海峡区域近地面层风向风速、阵风系数、风随高度变化的特征。结果表明:海峡东西两侧风参数大小有较大差异。在地面10 m高度风速＜10 m/s时,海峡风向风速有明显日变化,体现了以海陆风为主导的局地环流特征;海峡西侧的日最大风速及风速日较差分别比东侧大0.6 m/s和1.1 m/s;地面10 m高度的阵风系数及风随高度变化的幂指数α分别比东侧小0.03和0.02;阵风系数与α值随地面风速的增大而减小。当海峡地面10 m高度风速≥10 m/s时,阵风系数与α值并未随地面风速增大而减小。天气系统对海峡大风的阵风系数、风向风速演变趋势有一定影响,但对α影响较小。热带气旋大风过程的平均阵风系数比冷空气过程大。中心经过型、近距离经过型和外围影响型热带气旋大风过程的风速演变特征分别为双峰型、单峰型和平台型。过境型、锋消型以及冷暖系统共同影响型的冷空气大风过程的风速演变特征分别为平台型、单峰型和多峰型。      

浙江海岛台风和冬季大风阵风特征的对比分析

为了提高阵风预报准确率,利用2006—2016年浙江7个海岛气象站资料和ERA-interim资料,分析了台风和冬季大风的阵风因子与10 m稳定风速、风向、Brunt-Vaisala频率、总体理查逊数、边界层250~1 000 m风速及其与10 m稳定风速比值等的关系,对比两种大风系统阵风的主要成因差异,最后对冬季大风的阵风因子进行拟合。(1)从总体上,台风阵风因子比冬季大风要大0.1~0.2,波动幅度也一般比冬季大风偏大0.3~0.5。有些站点在稳定风速较大时,阵风因子随稳定风速变化不明显,而有的站点变化幅度较大。(2)站点不同方位的地表特征差异明显,导致台风和冬季大风的阵风因子在某个风向上有较统一的最大值和最小值,两者差值一般为0.2~0.3。(3)大气边界层台风样本主要表现为气流辐合上升及正涡度,而冬季大风样本主要表现为辐散下沉及负涡度,台风垂直速度、涡度和散度的强度均明显大于冬季大风样本;从Brunt-Vaisala频率来看,边界层750 m处冬季大风样本总体为静力不稳定,而台风样本总体为静力稳定;从总体理查逊数来看,台风样本和冬季大风样本两者边界层250 m处动力不稳定程度接近。(4)台风和冬季大风的阵风主要形成机制不同,冬季阵风与边界层上层气流向下动量传输引发的辐合辐散有关,而台风阵风可能更多与边界层气流的水平动量输送引发的辐合辐散有关。(5)基于风向、边界层1 000 m处风速和10 m稳定风速的冬季大风阵风因子的拟合模型,比仅考虑10 m稳定风速的拟合模型的绝对误差减少了20%~50%,误差方差也减少了10%~30%。      

走出大风观测的误区

新版《地面气象观测规范》中关于大风的观测和记录与旧版《规范》中该项的观测记录是有区别的。大风定义为：瞬时风速达到或超过17m·s^-1的风，而瞬时风速是指3秒钟的平均风速。故在人工观测中大风的观测记录应为：瞬时风速指示器3秒钟平均风速达到17m·s^-1，即开始记录该现象。[第一段]     

乌鲁木齐国际机场一次强东南大风天气分析

对乌鲁木齐国际机场2003年11月12日出现的强东南大风天气过程,利用常规天气资料和机场跑道自动观测系统(AWOS)采集的实时观测资料,对机场东南大风天气形势、机场跑道附近气象要素和水平风切变演变特征、高空风垂直分布特征等方面进行了分析,给出了东南大风的成因。     

新疆铁路沿线最强风区大风特征对比分析

利用2015-2018年新疆境内兰新铁路沿线32个大风监测站逐小时风速资料,基于统计学方法、空间分析法,从平均大风日数、大风历时、不同风速的贡献率以及平均风速不同时间尺度和地域分布的变化特征等,对兰新铁路新疆段内两个最强风区带——百里风区和前百里风区的大风特征进行统计和对比分析。结果表明：较之百里风区,前百里风区更易出现极端大风天气（大于11级风）,同时具有风速"昼弱夜强"、地域分布差异性大、主导风向与兰新铁路运行方向基本垂直以致横风强劲等特点。该分析结果能够有效弥补前百里风区这一无人区气象规律探索的空白,可为探明特殊地域强风区大风最新变化规律、关键区的大风逐小时内精细化预报、专项试验研究、风速灾害预警阈值的制定等提供基础。     

Analysis of wind tunnel dispersion data over two-dimensional obstacles

An analysis of wind tunnel data of dispersion from elevated point sources over a flat floor and gently sloping, 2-D hills is performed. (The data were obtained by Khurshudyan et al., 1981.) Formulas for the mixing lengths and the Lagrangian time scales are tested, suitable for use in various dispersion models. Some expressions for the vertical first moments of the plume concentration distribution suitable for shear flow (Hunt, 1985) are also tested.Then, a normalization is suggested, based on the source mean flow and turbulence parameters, for the ground-level concentration maximum value and position along the plume centerline. Using this normalization, the maximum position is almost constant, regardless of source height variation and of whether the hill is present or not, at least for source positions upstream or over the top.The maximum values allow the determination of normalized terrain amplification factors TAF_N, which are shown to be in most cases closer to one than the corresponding TAF obtained without normalization.     

巢湖流域典型站点的风场特征分析

研究巢湖流域流场特征对于认识该地区热量、水汽交换和水流运动规律具有重要意义。利用2006年合肥、肥东、巢湖、庐江站以及姥山岛自动气象站的风场资料,分析了巢湖流域典型站点的风速和风向变化特征。结果表明,陆面站点年平均风速为2.17m/s,湖面站点风速为2.41m/s。所有站点春夏季风速大于秋冬季,陆上风速具有明显的日变化,白天风速大于夜间,而湖面风速日变化较不显著。陆面站点风向季节变化明显,春夏季以偏南风为主,秋冬季以偏北风为主,春夏季的风向日变化特征较秋冬季明显,湖面站风向没有明显的季节变化。陆面站点不同程度地受到湖陆风的影响,距离湖面较近的站点受到的影响较大。湖面和陆面站点风向差距平与气温差距平的日变化保持一致,表明湖陆温差是影响巢湖流域湖陆风的关键因子。     

Nonparametric analysis of high wind speed data

In this paper, nonparametric curve estimation methods are applied to analyze time series of wind speeds, focusing on the extreme events exceeding a chosen threshold. Classical parametric statistical approaches in this context consist in fitting a generalized Pareto distribution (GPD) to the tail of the empirical cumulative distribution, using maximum likelihood or the method of the moments to estimate the parameters of this distribution. Additionally, confidence intervals are usually computed to assess the uncertainty of the estimates. Nonparametric methods to estimate directly some quantities of interest, such as the probability of exceedance, the quantiles or return levels, or the return periods, are proposed. Moreover, bootstrap techniques are used to develop pointwise and simultaneous confidence intervals for these functions. The proposed models are applied to wind speed data in the Gulf Coast of US, comparing the results with those using the GPD approach, by means of a split-sample test. Results show that nonparametric methods are competitive with respect to the standard GPD approximations. The study is completed generating synthetic data sets and comparing the behavior of the parametric and the nonparametric estimates in this framework.     

Comparison of three methods for determining strong wind stress over Lake Flevo

The drag coefficient C _d (10 m) at the center of shallow Lake Flevo (20-km diam) is evaluated for wind speeds u between 5 and 15 m s^?1 independently by three methods. Trivane measurements of eddy-correlation fluxes agree with eddy flux data available for moderate wind speeds from other sites, and can together be represented by C _d(10 m) = 0.0007 μ^0.3. Additional evaluations of water-surface slope give C _d(10 m) ≈ 0.0024, indicating that the stress at the water-surface level may not be entirely accounted for by eddy-correlation measurements well above the waves. Neither the eddy-correlation stress, nor the water-surface stress appears to be accurately estimable from profile measurements of wind, temperature and humidity analyzed without regard to sea state, if u > 10 m s^?1.     

相关矩阵在风资料重建中的应用分析

利用2007年清水川电厂50m和府谷县气象站10m同期自动站风逐时观测资料,建立两地各月逐时风u-v分量回归方程和两地四季不同风速档次风向相关矩阵。依据回归方程回代获取厂址50m风的拟合资料,采用风向相关矩阵修正拟合风资料的风向结果。对修正后的风向结果验证表明：修正后的风向资料基本反映了厂址风向分布特征,效果较好。依据府谷县气象站1996—2005年10m风逐时观测资料,重建1996-2005年厂址50m风资料,并采用风向相关矩阵修正重建厂址50m风资料的风向结果。     

两次台风衍生龙卷的环境背景和雷达特征对比分析

利用ECMWF高分辨率再分析资料及广州多普勒天气雷达资料,对1522号台风"彩虹"外围衍生的广州番禺龙卷和1806 号台风"艾云尼"外围衍生的广州南沙龙卷进行对比分析,同时还挑选了一个未发生龙卷的台风做外围环境参数对比.结果表明:两次强龙卷都发生在登陆台风的东北象限,中低空急流明显、低层辐合、高层辐散在珠江三角洲地区叠...     

环渤海区域再分析资料地面风速场的适用性对比分析

利用环渤海区域的气象站资料和NCEP/NCAR、NCEP/DOE、CFSR、ERA Interim、JRA-55共5种再分析资料,讨论了再分析资料近地面10 m平均风速场在环渤海区域的适用性问题。结果表明：JRA资料与观测站的相关系数最大,ERA资料与23站均方根误差的平均最小;再分析资料与气象站观测资料的相关系数在山东半岛和辽东半岛高于其他地区、冬半年大于夏半年。环渤海区域地面10 m平均风速场JRA和ERA两套资料的适用性较好。由于ERA-Interim的水平分辨率更高,所以在强风过程分析中确定使用ERA Interim再分析资料。     

风廓线雷达产品与ERA5再分析资料的对比分析

利用2019-2020年广西三部风廓线雷达的实时风产品与ERA5再分析资料进行分析对比,检验风廓线雷达数据质量.结果 表明,三种风廓线雷达产品(ROBS、HOBS、OOBS)数值差距小,OOBS产品稍显优势,在1h内风廓线雷达探测的水平风波动不大.风廓线雷达数据整体小于ERA5再分析资料.三个站中,北海站的误差最小.北...