垂直风切变

摘要： 运用常规气象观测资料、ERA5再分析资料,对广西天等县2019年“5·28”极端特大暴雨过程进行中尺度成因进行探究。结果表明,此次极端强降水在强盛的南亚高压反气旋辐散中心区域以及高空槽加深东移引导低层低涡和辐合切变线缓慢南压的大尺度环流背景下发生,高层强劲的抽吸作用与地面暖低压发展相耦合,有利于地面倒槽锋生,使地面中尺度辐合线长时间维持,触发中尺度对流;湿层较厚,LCL较低,中层有弱干层,垂直温差大,0~6km垂直风切变较小,CAPE较之前有所增大,层结处于不稳定为对流的持续发展提供了较佳的环境条件。低层等假相当位温线密集,呈现出明显的能量锋,锋区随高度上升向北倾斜,偏南和东南气流源源不断补充,形成强水汽辐合,且沿锋面爬升,加上地形抬升作用,降水效率增大,产生强烈降水。

摘要： 利用新一代GPM IMERG卫星遥感反演降水数据产品以及NCEP提供的海表温度(SST)、海(陆)-气界面热通量和风场等资料,对超强台风“利奇马”(1909)强度变化和降水结构特征进行分析。结果表明:①2019年8月4日14:00至9日02:00,显著减弱的环境垂直风切变、SST为29.6~30.4°C的海域为“利奇马”提供的感热和大量潜热以及“利奇马”环流东侧极为强盛的偏南风低空急流向其输送充足的水汽和能量,使“利奇马”强度呈显著增强的趋势。2019年8月9日08:00至13日08:00,随着“利奇马”逐渐靠近陆地并登陆,显著增强的垂直风切变、“利奇马”从海洋(陆地)获得的潜热显著减小并且同时失去感热、“利奇马”环流东侧偏南风低空急流的显著减弱、对流层中低层干冷空气侵入“利奇马”环流以及“利奇马”登陆后受到陆面摩擦,使“利奇马”强度显著减弱。②当“利奇马”处于中等强度以上的垂直风切变环境中时(垂直风切变≥5 m/s),无论其移动缓慢(移速<5 m/s),还是移动快速(移速≥5 m/s),垂直风切变对其内(距台风中心100 km半径范围)、外雨带(距台风中心100~300 km半径范围)上的降水分布起决定性作用,“利奇马”内、外雨带上的强降水均位于顺垂直风切变方向及其左侧。当“利奇马”处于较弱的垂直风切变环境中时(垂直风切变<5 m/s),无论其移动缓慢,还是移动快速,内雨带上的降水分布由垂直风切变和“利奇马”移动共同决定,强降水分别出现在顺垂直风切变方向及其左侧以及移动的前方,而外雨带上的降水分布由垂直风切变起主导作用,即强降水位于顺垂直风切变方向。总的来看,与“利奇马”移动速度和方向相比,环境垂直风切变对“利奇马”内、外雨带上降水非对称分布的影响要重要得多。

摘要： 运用自动站数据、Micaps和NCEP再分析资料,对南通市2013年9月13日强对流天气过程从环流背景、物理量场、雷达卫星产品等方面进行了分析,并探讨了其对农业的影响。结果表明:此次过程为槽前类强对流天气,高层强辐散场对低层的抽吸作用,加强了垂直上升运动;地面辐合线触发了此次强对流天气的产生;各物理量指数均指示有利于强对流天气的发生;此次过程中垂直风切变较强,利于大风和冰雹的发生;强回波长时间在本地维持,有利于短时强降水和冰雹的产生;低层径向速度大值区对雷雨大风有很好的指示意义;垂直积分液态含水量VIL过程中激增,有利于冰雹产生。

摘要： 利用常规观测资料、多普勒天气雷达和风廓线雷达资料,对一次罕见的鄂西南冬季强冰雹(直径1~3 cm)天气过程进行了分析,结果表明:强冰雹产生在上干冷、下暖湿,低空辐合、高空辐散的环流背景下,地面中尺度辐合和“喇叭口”的有利地形,给冷锋前暖区对流性天气提供了触发机制;地面冷锋南下伴随的垂直风切变增强有利于已经生成的对流风暴的维持和加强。强冰雹分别由孤立的超级单体和超级单体复合体(多单体结构中含有占支配地位的超级单体)产生。比较而言,孤立的超级单体发展更为高大,持续时间更长。风暴具有中气旋、高悬的强回波、低层入流、弱回波区与回波悬垂、中层径向辐合、风暴顶强辐散等超级单体风暴的典型特征;垂直累积液态含水量及其密度分别较长时间维持在35 kg·m^(-2)和4 g·m^(-3)以上的冬季高值;新一代天气雷达冰雹探测算法输出的冰雹指数产品预测到高概率的强冰雹。此次过程出现在冬末,虽然对流出现之后呈现出典型的风暴结构,可以提前10~30 min做出强冰雹的临近预警,但对于对流出现之前的提前数小时的强冰雹短时潜势预报而言,常用做判断强降雹潜势的探空特征(包括对流有效位能、0~6 km垂直风切变以及融化层高度)关键参数值非常不典型,会误导预报员忽视冰雹潜势的判断,预报员在这种环境背景下进行强对流天气潜势分析时,需要格外慎重和深入分析,才能得到正确预报结果。

摘要： 利用FY-4水汽云图、NCEP/FNL资料、自动站资料和ERA-Interim海温资料,分析入海增强台风“摩羯”(1814)和入海减弱台风“利奇马”(1909)经过渤海强度变化特征。结论如下:台风“摩羯”中心入海增强过程伴随着中高层冷空气侵入,冷空气深入“摩羯”云系中心,台风强度减弱并逐渐消亡。台风“利奇马”入海前冷空气已经侵入台风中心,台风入海后强度减弱,暖心结构变得不对称,低层有清晰的斜压特征。“摩羯”入海前渤海上空为强辐散区,“利奇马”入海前渤海上空为弱辐合场,北上前进方向出现高空辐散有利于台风加强。台风登陆前垂直风切变与台风强度反位相分布,北上后台风垂直风切变与台风强度同位相分布。“摩羯”入海后水汽通道出现断裂,其入海增强更多依赖于热力条件和动力条件。“利奇马”水汽通量和水汽通量散度源于自身环流的贡献。台风“摩羯”入海后潜热加热率激增,“利奇马”低层维持弱潜热加热直至台风消亡。

摘要： 利用1979—2018年美国联合台风警报中心发布的热带气旋数据和ERA-Interim提供的1°×1°再分析资料分析了北印度洋秋季超级气旋风暴的活动特征。结果表明:1998年以后,北印度洋秋季生成的超级气旋风暴数目显著增多;1999—2018年北印度洋平均最大潜在强度指数高于1979—1998年;与1979—1998年相比,1999—2018年更高的平均海面温度和海洋热含量为超级气旋风暴的生成和发展提供了有利的条件,更弱的垂直风切变、更强的水汽通量和低层气旋性涡度输送促进了热带风暴强度的持续增长。

摘要： 利用高空、地面气象观测资料及NCEP再分析资料,对贵州铜仁2019年2月17日(简称“02·17”过程)和2月20日(简称“02·20”过程)两次冷锋后部的高架雷暴天气进行了对比分析,结果表明:(1)两次过程均受高空槽、中低层切变线及地面冷空气补充加强影响,亦受700 hPa西南急流脉动导致风速辐合触发释放不稳定能量影响。(2)逆温层“上干冷、下暖湿”的温湿层结、850-700 hPa强垂直风切变及700-500 hPa较大的垂直温度递减率、对流层中低层强比湿平流为两次过程提供了水汽、动力、热力及不稳定条件。(3)两次过程均出现强雷暴并伴有降水,但“02·17”过程湿层深厚、云顶温度低、热力不稳定层结更强、水汽辐合高度也较高,所以在午后到傍晚时段出现了雷暴并伴有冰粒或霰,夜间时段由于湿层高度的进一步抬升及低层气温的下降,所以产生了雨夹雪或雪,地势高处产生了冻雨;“02·20”过程逆温强度强、干层厚度大、湿层浅薄、云顶温度较高,受冷空气扰动的强度大,所以出现强闪电并伴有弱降水。

摘要： 利用常规地面观测资料、ERA5再分析资料,对2020年6月25日发生在冀中地区的一次致灾冰雹天气过程进行多角度诊断分析,结果表明:500 hPa东蒙冷涡底部大风核携带冷空气东移,与低层暖温度脊和高湿区叠加,形成上干冷、下暖湿的大气不稳定层结,具备出现强对流天气的潜势。较强的垂直风切变有利于强对流天气的加强和发展,适宜的0°层和-20°层高度,符合华北地区降雹高度指标。高空冷涡东南象限的低层切变线附近由于热力和动力的共同作用触发了午后的对流性天气。低层偏南风气流作为入流气流为对流云的发展提供了源源不断的水汽,保障了对流活动的长时间维持。

摘要： 对2020年6月25日河北南部从保定涞源到沧州东光的超级单体雹暴环境条件、雷达观测及风场反演特征进行了分析。结果表明:(1)本次超级单体雹暴是在水平对流卷上触发起来并经过不断加强形成的。(2)超级单体雹暴长时间处于中等到强的基本顺时针旋转环境风的垂直风切变环境中、中气旋维持时间超过3 h以及较强冷池作用,是本次超级单体雹暴维持长生命史的可能原因。(3)对流单体VIL持续7 h基本维持在55~80 kg·m^(2)区间,与单体移动路径上降雹时段一致,超过4 h持续出现三体散射长钉或旁瓣回波特征,与本次过程中灾情调查和气象站观测到的大冰雹时间段基本一致,对大冰雹有较好指示意义。(4)超级单体雹暴出现钩状回波(低层)、回波悬垂“穹隆”结构、风暴顶辐散、ZDR柱和KDP柱等特征。“穹隆”顶部为65 dBz以上反射率因子,该处风场以垂直上升为主,水平风分量较弱,呈现出“穴道-零域”结构,利于大冰雹增长。超级单体垂直速度随高度增大,利于中气旋形成和维持。

摘要： 利用2017年—2018年安顺城区4个空气质量监测点逐小时监测数据、安顺国家基本气象站地面逐小时观测数据、NECP1*1逐6小时再分析数据等分析了2017年—2018年安顺城区8次连续2天PM_(2.5)空气污染期间PM_(2.5)浓度与天气形势、气象要素、大气层结条件等的关系及造成空气污染的气象成因,结果表明:(1)安顺城区连续2天的PM_(2.5)空气污染大都出现在秋冬季,且出现空气污染期间无降水或降水很弱;(2)逆温层强度越强,厚度越厚,就越有利于PM_(2.5)浓度的增加,如果逆温持续时间长,PM_(2.5)维持高浓度的时间也会增长,从而导致空气污染;(3)相对湿度、温度露点差、0~3 km垂直风切变、0~6 km垂直风切变与PM_(2.5)浓度之间有显著的相关性,且PM_(2.5)的浓度和垂直风切变呈正相关;(4)整层大气温度上升时有利于PM_(2.5)的扩散,700 hPa以下风速小于4 m/s时有利于PM_(2.5)的积累。

摘要： 利用中国自动站与CMORPH降水产品融合的逐时降水量资料和NCEP再分析资料等多种资料,对2016年9月台风“鲇鱼”与中纬度锋面相互作用引发的降水再增强过程进行了天气学诊断分析.发现在降水过程中,台风的靠近改变了锋面中低层的垂直风切变和水平涡度,使锋面以及锋面上的水汽和不稳定能量的输送向后倾斜,进而对锋面降水产生了影响.

摘要： 利用常规观测、地面加密自动站降水、雷达观测及NCEP1°x1°再分析资料对2016年4月15日夜间发生在贵州省铜仁市多个区县的一次大范围冰雹天气过程进行分析,结果发现:(1)中高层槽后干冷空气南下叠加于低层暖湿气流之上导致层结不稳定,是冰雹产生的有利环境;低层逆温层积聚大量不稳定能量,是高架雷暴产生冰雹的重要因素;地面弱冷空气既起到冷垫作用又触发了强对流的产生;(2)当Tg越低时,对未来12小时内局地对流云的发展具有很好的指示意义;地面至400hPa垂直风切变大于9×10-3s-1,利于雹暴系统发展加强;(3)多单体风暴使强对流得以维持,强回波柱密实而深厚,质心较高,利于冰雹的形成和发展;回波不及地,具有高架雷暴的特征;有界弱回波区现象表征了冰雹产生的典型特征;冰雹发生在地面湿舌顶端,850hPa水汽通量最大梯度区略偏北侧;(4)高架雷暴降雹区VIL在30～45kg·m-2之间,＞50dBZ的强回波顶高在8km以上,＞50dBZ强回波底高小于3.5km,且强回波底高与其海拔高度有较好的正相关关系,这些指标为短临预报预警及人影防雹作业工作提供了一定的科学依据.

摘要： 应用常规气象观测资料、多普勒雷达产品对5月11日我市出现的大风冰雹过程进行分析发现:这次强对流天气过程是由一个超级单体引起的,强对流天气发生在地面倒槽、西南急流和低层切变线共同作用的天气形势和背景中.通过对探空和雷达资料分析表明,KI指数、SI指数、SSI指数、Sweat指数和假相当位温等指数的变化表明了20时的大气较08时的更加不稳定,预示10日夜间有发生强天气的可能.0和-20°C温度层高度、地面和高空存在强的垂直风切变分别有利于冰雹和大风的产生.今后在进行短时临近强对流天气预报时,注重分析与风暴以及强对流关系密切的多普勒雷达产品资料,以便更早预警和更好开展服务.

摘要： 利用多普勒雷达、宝坻和西青两部风廓线雷达、天津250m气象铁塔观测资料,结合NCEP再分析资料、探空资料、地面加密自动站和自动站分钟资料,对2014年6月8日发生在天津地区的一次干雷暴大风过程进行分析.结果表明:(1)此次过程属于西北气流型雷暴大风,低层强垂直风切变和较大的温度直减率为雷暴大风的出现提供有利环境条件;(2)此过程共经历弓形回波复合体、阵风锋和单体弓形回波三个阶段,雷暴大风的强度与强回波核伸展高度以及下落时间有关,回波核伸展高度越高,下落时间越短,雷暴大风强度越强;(3)强冷池的快速移动是弓形回波复合体阶段雷暴大风的直接原因,天津南部具有不稳定能量高值中心,配合地面中尺度辐合线的触发作用导致单体弓形回波阶段雷暴大风;(4)弓形回波复合体阶段冷空气首先从2.3km高度入侵,10min后地面出现雷暴大风.阵风锋阶段下沉速度峰值的下传特征较地面雷暴大风的出现提前20分钟.

摘要： 2015年7月31日夜间,太行山区出现极端短时强降水天气,石家庄和邢台的西部山区有5个雨量站夜间雨量超过100mm,其中石家庄市赞皇县院头镇和邢台市临城县南中皋村最大小时雨强都超过50mm/h,3小时雨量超过100mm,属极端短时强降水.数值预报、上级指导预报以及各级台站预报对暴雨均为漏报.利用常规高空地面观测资料、加密自动站观测资料、石家庄新一代天气雷达资料以及数值预报检验,来探讨此次极端短时强降水形成原因及其可预报性.此次极端短时强降水天气产生在高空西北气流的弱天气尺度背景下、雷暴首先在山西触发后沿西北引导气流越过太行山加强,边界层的偏东风与地形作用是重要原因.强降雨阶段,多单体强回波带沿承载层平均风方向移动,且移动方向与回波带轴向一致,具有明显的列车效应,属低质心热带型对流系统,具有更高的降水效率,增强的垂直风切变使对流系统有更好的组织性和更长的生命史.此次强降水预报的关键在于把握弱天气尺度背景下雷暴在山西触发后沿西北引导气流过山过程中,太行山东侧偏东风与地形的作用、中层西北气流加大使垂直风切变加大、低层西南气流出现使暖湿气流加强的特征.地面加密自动站资料和雷达资料有效弥补了常规探测资料不足和数值预报的偏差,在已经出现强降水的情况下,根据雷达风廓线判断系统发展,对下游测站出现强降水有一定的提前指示意义.

摘要： (S1)本文利用探空、micaps、天气雷达资料,对2013年4月17日的一次冰雹大风天气进行分析:(1)贵州处于弱的槽前的西南气流控制,在700hPa存在低空急流,850hPa其西北部和东南部存在明显的辐合.中低层相对湿度差,不存在明显的上升运动.(2)08时水汽条件差,整个气层为对流抑制不稳定能量控制,不利于强天气的产生,20时水汽的分布为上干下湿,同时在中低层出现了大面积的对流不稳定能量.0°C层高度和-20°C层高度均处于冰雹天气产生的有利高度,K指数从08时的32增大到20点的37°C,SI指数从0.5减小到-1.7,假相当位温差在08时和20时分别为-11.35°C、-16.63°C.(3)本次超级单体出现了钩状回波、三体散射、悬垂结构等特征,冰雹和大风出现在,在钩状回波的反射率因子梯度大值区,产生了强风,在产生冰雹大风前,垂直液态水含量存在明显的下降,强的垂直风切变为其长时间的维持产生了重要的作用.

摘要： 2016年3月3日至3月5日早,渤海、渤海海峡、黄海大部分及周边内陆地区出现了一次大范围持续性海雾天气,大雾持续时间长达54h,成山头观测站能见度维持0m有48h.针对此次大雾过程中央气象台首次对外发布了海雾落区预报,有很好的指导意义,但是海雾落区预报范围较实况有一定的偏差.文中利用卫星监测,结合海岛、海上平台和高空观测数据、NCEP再分析资料(水平分辨率为0.1°×0.1°)、NEARGOOS的海表温度数据(水平分辨率为0.25°×0.25°)等多种资料,从卫星可见光监测上可以分析出海雾在演变过程经历了生成、发展成熟和消亡三个阶段.研究重点分析了海雾过程形态变化的原因以及山东半岛东南近海为何没有海雾.海雾的形成和低层的偏南暖湿气流有关,而这个偏南暖湿气流来源于太平洋,此次海雾过程海温低于海平面的气温.因此,属平流冷却雾,气海温差在0～1°C,露点温度接近海表温度是海面海雾形成的海气界面条件,而在0～1°C是海雾的形态变化区域,海面上的大气饱和度在小于1°C的范围和雾区吻合.925hPa到1000hPa弱的风垂直切变有利于海雾在近地层的维持和发展.低层的暖湿空气不易向上输送,聚集在低层,有利于雾的生成,同时弱的风垂直切变有利于海雾在垂直高度上发展,并形成有一定厚度的海雾.

摘要： 2016年3月3日至3月5日早,渤海、渤海海峡、黄海大部分及周边内陆地区出现了一次大范围持续性海雾天气,大雾持续时间长达54h,成山头观测站能见度维持0m有48h.针对此次大雾过程中央气象台首次对外发布了海雾落区预报,有很好的指导意义,但是海雾落区预报范围较实况有一定的偏差.文中利用卫星监测,结合海岛、海上平台和高空观测数据、NCEP再分析资料(水平分辨率为0.1°×0.1°)、NEARGOOS的海表温度数据(水平分辨率为0.25°×0.25°)等多种资料,从卫星可见光监测上可以分析出海雾在演变过程经历了生成、发展成熟和消亡三个阶段.研究重点分析了海雾过程形态变化的原因以及山东半岛东南近海为何没有海雾.海雾的形成和低层的偏南暖湿气流有关,而这个偏南暖湿气流来源于太平洋,此次海雾过程海温低于海平面的气温.因此,属平流冷却雾,气海温差在0～1°C,露点温度接近海表温度是海面海雾形成的海气界面条件,而在0～1°C是海雾的形态变化区域,海面上的大气饱和度在小于1°C的范围和雾区吻合.925hPa到1000hPa弱的风垂直切变有利于海雾在近地层的维持和发展.低层的暖湿空气不易向上输送,聚集在低层,有利于雾的生成,同时弱的风垂直切变有利于海雾在垂直高度上发展,并形成有一定厚度的海雾.

摘要： 2016年3月3日至3月5日早,渤海、渤海海峡、黄海大部分及周边内陆地区出现了一次大范围持续性海雾天气,大雾持续时间长达54h,成山头观测站能见度维持0m有48h.针对此次大雾过程中央气象台首次对外发布了海雾落区预报,有很好的指导意义,但是海雾落区预报范围较实况有一定的偏差.文中利用卫星监测,结合海岛、海上平台和高空观测数据、NCEP再分析资料(水平分辨率为0.1°×0.1°)、NEARGOOS的海表温度数据(水平分辨率为0.25°×0.25°)等多种资料,从卫星可见光监测上可以分析出海雾在演变过程经历了生成、发展成熟和消亡三个阶段.研究重点分析了海雾过程形态变化的原因以及山东半岛东南近海为何没有海雾.海雾的形成和低层的偏南暖湿气流有关,而这个偏南暖湿气流来源于太平洋,此次海雾过程海温低于海平面的气温.因此,属平流冷却雾,气海温差在0～1°C,露点温度接近海表温度是海面海雾形成的海气界面条件,而在0～1°C是海雾的形态变化区域,海面上的大气饱和度在小于1°C的范围和雾区吻合.925hPa到1000hPa弱的风垂直切变有利于海雾在近地层的维持和发展.低层的暖湿空气不易向上输送,聚集在低层,有利于雾的生成,同时弱的风垂直切变有利于海雾在垂直高度上发展,并形成有一定厚度的海雾.

摘要： 2016年3月3日至3月5日早,渤海、渤海海峡、黄海大部分及周边内陆地区出现了一次大范围持续性海雾天气,大雾持续时间长达54h,成山头观测站能见度维持0m有48h.针对此次大雾过程中央气象台首次对外发布了海雾落区预报,有很好的指导意义,但是海雾落区预报范围较实况有一定的偏差.文中利用卫星监测,结合海岛、海上平台和高空观测数据、NCEP再分析资料(水平分辨率为0.1°×0.1°)、NEARGOOS的海表温度数据(水平分辨率为0.25°×0.25°)等多种资料,从卫星可见光监测上可以分析出海雾在演变过程经历了生成、发展成熟和消亡三个阶段.研究重点分析了海雾过程形态变化的原因以及山东半岛东南近海为何没有海雾.海雾的形成和低层的偏南暖湿气流有关,而这个偏南暖湿气流来源于太平洋,此次海雾过程海温低于海平面的气温.因此,属平流冷却雾,气海温差在0～1°C,露点温度接近海表温度是海面海雾形成的海气界面条件,而在0～1°C是海雾的形态变化区域,海面上的大气饱和度在小于1°C的范围和雾区吻合.925hPa到1000hPa弱的风垂直切变有利于海雾在近地层的维持和发展.低层的暖湿空气不易向上输送,聚集在低层,有利于雾的生成,同时弱的风垂直切变有利于海雾在垂直高度上发展,并形成有一定厚度的海雾.

摘要： 本发明提供一种机载风切变仪及风切变探测方法，该风切变仪包括雷达天线、收发开关、信号发射系统、实时信号接收系统、风切变数据处理系统和风切变预警输出显示系统；雷达天线安装在机头，波束指向载机正前方；收发开关与信号发射系统、实时信号接收系统以及雷达天线连接，用于在不同的工作模式下将信号发射系统或者实时信号接收系统接入工作电路中；信号发射系统与雷达天线连接，用于在设定的时间间隔内产生高频脉冲，通过雷达天线发射出去；实时信号接收系统与风切变数据处理系统相连，将接收到的数据发送至风切变数据处理系统，风切变数据处理系统将数据经计算得到风切变强度信息。

摘要： 本发明提供一种风电机组极端风切变的识别方法，包括以下步骤：基于紫外曝光技术分别采集风电机组三个叶片的反射波长数据；根据所述反射波长数据计算每个叶片根部挥舞弯矩；对所述叶片根部挥舞弯矩作滤波处理，并基于多叶片变换算法将所述滤波后的叶片根部挥舞弯矩投射到风轮旋转平面，计算得出风轮推力力矩、风轮倾覆力矩和风轮偏航力矩；根据所述风轮推力力矩、风轮倾覆力矩和风轮偏航力矩计算风切变指数计算值；将所述风切变指数计算值与预设最大风切变指数比对，判定风电机组是否处于极端风切变工况。本方法通过监测叶片根部挥舞弯矩计算出风切变强度，进而识别极端风切变工况，避免了传统风切变测量方式的贵重设备和维护成本的投入。

摘要： 本发明提供了一种机载雷达低空风切变风场回波风速的估计方法，风切变雷达回波信号由白噪声通过p阶全极点滤波器建模产生，计算低空风切变雷达回波信号的自相关系数，再计算自回归模型的系，由此得到风切变雷达回波功率谱，通过计算方程的极点，求出极点对应的速度，对极点的速度进行判断，即可输出功率和平均风速。本发明计算量小，克服了以往方案的局限，不需要对杂波进行滤波，保证了风场回波的准确性；不存在极点向地杂波方向的漂移，从而使结果更准确。从仿真结果容易验证，本发明提出的风速估计方法能够很好的反映出真实风速，方法有效、可靠，且适用于湍流情形和地杂波较强情况下的风切变信号处理。

摘要： 本发明提供一种机载风切变仪及风切变探测方法，该风切变仪包括雷达天线、收发开关、信号发射系统、实时信号接收系统、风切变数据处理系统和风切变预警输出显示系统；雷达天线安装在机头，波束指向载机正前方；收发开关与信号发射系统、实时信号接收系统以及雷达天线连接，用于在不同的工作模式下将信号发射系统或者实时信号接收系统接入工作电路中；信号发射系统与雷达天线连接，用于在设定的时间间隔内产生高频脉冲，通过雷达天线发射出去；实时信号接收系统与风切变数据处理系统相连，将接收到的数据发送至风切变数据处理系统，风切变数据处理系统将数据经计算得到风切变强度信息。

摘要： 一种基于切变强度因子的自适应斜坡长度风切变预警方法，首先对激光测风雷达下滑道扫描原始数据进行处理；随后对处理过的雷达测风数据进行筛选，确定用于重构下滑道上逆风廓线的数据空间范围；然后利用筛选出的数据建立逆风廓线，包括平滑公式处理、提取滑道最近点和风廓线延长；最后进行风切变位置检测；采用下滑道扫描方式下的斜坡探测预警算法的风切变强度因子在斜坡预警算法中仅作为判别公式，当有多个位置处的下滑道扫描方式下的斜坡探测预警算法得到的切变值超过告警阈值时用来找到最强切变所在位置，直接将下滑道扫描方式下的斜坡探测预警算法用作检测公式，在检测的过程中实现风切变强度的归一化。

摘要： 本发明公开了一种基于测风激光雷达的低空风切变识别和预警系统。本发明能够利用测风激光雷达对机场跑道的实测的径向速度，对机场跑道的低空风切变进行实时识别和预警。首先根据激光雷达的实测径向速度获得二维水平风矢量，在将测点的坐标和风矢量，投影到跑道坐标系上，并筛选出落在各条跑道监测区域的测点，给出顺风和侧风预警；将风切变大于指定阈值的切变段中心投影到跑道的中轴线，统计大于风切变阈值的风切变段的中心的在跑道上的分布，根据切变段的数目，确定风切变发生位置，并给出实时预警报文。本发明的风切变识别方法可快速、准确、清晰识别和预警风切变，保障飞机的飞行安全。

摘要： 一种基于多源风场数据的机场区域风切变智能识别方法，包括以下步骤，1)基于多源风场数据生成机场区域的三维精细化风场；1‑1：构建机场区域精细化风场数值模拟模型；1‑2：基于CFD模型进行仿真风场数据库的构建；1‑3：计算当前实测多源风场数据与各组CFD数据的匹配度，找到与实测多源风场数据匹配度最高的CFD仿真数据；2)基于CFD技术和WRF模式进行风场数据融合，得到三维风场；3)基于当前实测数据对融合得到的三维风场进行数值订正，得到全天候无差异的机场区域数字化风场数据；4)基于卷积神经网络对风切变进行智能识别，得到出风切变所处位置及切变强度，并结合精细化三维风场数据在三维风场数据图中进行风切变标注。

摘要： 本发明提供一种风电机组极端风切变的识别方法，包括以下步骤：基于紫外曝光技术分别采集风电机组三个叶片的反射波长数据；根据所述反射波长数据计算每个叶片根部挥舞弯矩；对所述叶片根部挥舞弯矩作滤波处理，并基于多叶片变换算法将所述滤波后的叶片根部挥舞弯矩投射到风轮旋转平面，计算得出风轮推力力矩、风轮倾覆力矩和风轮偏航力矩；根据所述风轮推力力矩、风轮倾覆力矩和风轮偏航力矩计算风切变指数计算值；将所述风切变指数计算值与预设最大风切变指数比对，判定风电机组是否处于极端风切变工况。本方法通过监测叶片根部挥舞弯矩计算出风切变强度，进而识别极端风切变工况，避免了传统风切变测量方式的贵重设备和维护成本的投入。

摘要： 本发明涉及气象探测及激光雷达应用领域，具体是涉及一种激光雷达与风廓线雷达联合探测识别风切变的方法。通过风廓线雷达获取风廓线雷达上空的风场数据，通过激光雷达获取激光雷达上空的风场数据。通过激光雷达上空的风场数据和风廓线雷达上空的风场数据，获取机场跑道上空的风切变数据，所述风切变数据包括风切变的值、发生风切变的时间、风切变的高度位置。若风切变的值大于标准值，则机场的报警系统提示告警信息，否则不提示告警信息，告警信息包括发生风切变的值大于标准值的高度位置和时间。

摘要： 本发明提供了一种机载雷达低空风切变风场回波风速的估计方法，风切变雷达回波信号由白噪声通过p阶全极点滤波器建模产生，计算低空风切变雷达回波信号的自相关系数，再计算自回归模型的系，由此得到风切变雷达回波功率谱，通过计算方程的极点，求出极点对应的速度，对极点的速度进行判断，即可输出功率和平均风速。本发明计算量小，克服了以往方案的局限，不需要对杂波进行滤波，保证了风场回波的准确性；不存在极点向地杂波方向的漂移，从而使结果更准确。从仿真结果容易验证，本发明提出的风速估计方法能够很好的反映出真实风速，方法有效、可靠，且适用于湍流情形和地杂波较强情况下的风切变信号处理。