激光测风雷达在风场观测领域的应用及展望
2021-09-17傅军,李洁,吴强
空气动力学学报 2021年4期
傅 军,李 洁,吴 强
(浙江理工大学 建筑工程学院,杭州 310018)
0 引 言
风场信息的测量是气象或空气动力学领域的重要工作内容之一,其测量的精确性对于气象研究尤为重要。伴随着观测技术的不断进步,不同的大气风场测量手段也相应而生。传统的观测方法主要有无线电探空仪、杯式风速传感器、热式风速传感器、微波雷达、多普勒声波雷达和风廓线雷达等,存在测量精度低、测量范围小、体积大、投资高等不足[1-4]问题。激光测风雷达是相对较新的一种测风技术,在过去的几十年中发展迅速。在风切变测量、飞机尾流测量、湍流测量、风电场性能评估、重力波分析以及大气气溶胶光学特性分析等方面有重要的应用价值[5]。
但由于探量应用时间较短,使得现有的数据库不足以对平均值进行合理的统计描述,特别是在复杂的沿海地区问题突出。虽然激光测风雷达的可用性、观测数据的可靠度得到了一定的提升,但在降雨、浓雾等特殊天气下,激光信号减弱会使探测性能受到影响,从而使得仅依赖于单一的激光雷达进行仿真或现场探测的许多辅助控制研究也受到影响[6-7]。
激光测风雷达具有测量精度高、分辨率高、探测范围广、响应速度快等特点,对晴空天气的大气探测具有显著的作用[8]。本文对激光测风雷达技术设备国内外研究现状进行了总结,对存在的问题提出了改进措施。并分析了激光测风雷达在风场领域的应用情况,对沿海丘陵地区的风场进行了多维度评估分析,最后总结了激光测风雷达在风场领域的未来发展趋势。……
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