相干多普勒测风激光雷达反演厦门市风场及边界层高度的可靠性分析
2021-08-04余安安范梦奇
干旱气象 2021年3期
关键词:风速
任 雍,陈 赛,余安安,范梦奇
(1.福建省灾害天气重点实验室,福建 福州 350001;2.中国气象局气象探测中心,北京 100081;3.福建省大气探测技术保障中心,福建 福州 350008;4.福建省厦门市气象局,福建 厦门 361000;5.青岛镭测创芯科技有限公司,山东 青岛 266000)
引 言
大气边界层是对流层中最靠近下垫面的气层,其物理过程可以直接或间接影响自然界中的各类循环以及人类的生产生活[1-4]。边界层高度可用来描述边界层内的垂直混合程度以及自由对流交换的水平,是描述边界层结构特征的最基本参量,其变化范围通常在几十米到数千米之间。影响边界层高度的因素包括地气温差、相对湿度、风速等[5],开展大气边界层观测与研究具有十分重要的意义,对它的认识离不开观测手段的突破[6]。
风场体现大气运动的状态,是最基本的气象观测要素之一。现阶段我国常用的廓线型测风手段有无线电探空仪和风廓线雷达。无线电探空仪时间分辨率低,施放成本高昂,难以满足持续性业务需求。风廓线雷达已经全面进入业务化应用,并且在业务中已有许多成功的应用案例[7-10],但其通过接收大气湍流不均匀分布产生的散射回波及回波的多普勒频移信息反演风场,易受地物杂波、天气背景场等干扰,探测能力具有明显的季节和日变化特征,且在0.5 km以下观测精度不高[11-12]。相干多普勒测风激光雷达(简称“测风激光雷达”)作为一种新型的遥感监测设备,是利用大气中气溶胶粒子对激光的多普勒频移效应来测量大气风场。……
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