冬奥延庆赛区核心区精细化三维风场反演技术及应用
编号:128
稿件编号:129 访问权限:公开
更新:2021-09-28 09:12:40
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口头报告
摘要
风对冬奥赛事的举办非常重要。冬奥延庆赛区核心区地形复杂、海拔落差较大,对核心区精细化三维风场的观测和模拟带来非常大的困难。本文利用三台多普勒测风激光雷达开展协同观测,获取核心区精细化三维风场。在核心区选择合适的点位,利用PPI和RHI扫描模式,三台多普勒测风激光雷达对核心区三维空间场开展径向风速测量。利用三台多普勒测风激光雷达的观测(方位角、俯仰角、径向风速),反演计算出核心区精细化三维风场。根据本文设计的观测方案,可以获取以下观测产品:(1)精细化三维风场。三台多普勒测风激光雷达观测范围交叉区域的精细化三维风场。(2)VAD风廓线。三台多普勒测风激光雷达的观测模式中有60°仰角的PPI观测,可以利用VAD方法获取风廓线产品,即可获取3个点位的风廓线。(3)水平二维风场。观测方案中,有两台多普勒测风激光雷达的海拔高度相当,可以利用这两台雷达的0°仰角PPI开展水平二维风场反演。(4)斜剖面二维风场。观测方案中,多普勒测风激光雷达两两之间开展RHI对扫观测,可以开展两台多普勒测风激光雷达斜剖面二维风场反演。
基于上述观测产品,选取北风、西风、西南风、东风等天气个例,研究地形对核心区风场环流的影响。当背景风场为北风时,核心区出现过山气流与过山绕流;当背景风场为西风时,地形对核心区风场环流的影响较小;当背景风场为西南风时,地形对风场环流有抬升作用;当背景风场为东风、东北风时,与背景风场为北风类似,核心区同样出现过山气流和过山绕流。对比背景风场为北风和西风的风速廓线时发现,背景风场为北风的风速随着高度的降低而减弱,而背景风场为西风的风速随着高度的变化较弱。这主要是由于北风时,核心区位于背风坡,地形对风有一定的遮挡作用;背景风场为西风时,地形对风场没有遮挡作用,对风速廓线的影响较小。
通过上述研究,基于三台多普勒测风激光雷达协同观测,可以获取冬奥延庆赛区核心区精细化三维风场、风廓线等多种风场产品。通过个例分析,当背景风场为北风、东北风时,山地地形对核心区三维风场环流的影响较大;当背景风场为西风时,地形对核心区三维风场环流的影响较小。
稿件作者
程志刚
北京城市气象研究院
权建农
北京城市气象研究院
王倩倩
北京城市气象研究院
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