太原上空大气风场及风切变特征研究

Study on characteristics of atmospheric wind field and wind shear over taiyuan

摘要: 基于FNL再分析资料的风场数据，利用矢量平均法及数理统计理论，对太原（112.35oE,37.37oN）上空0.8-47 km的大气风场垂直分布特征及风切变特性进行了分析。根据太原上空风场特征和对飞行器发射的影响，本文以风场特征为标准重新划分为四个时期：4、5、6月为雨季前期，7月和8月为雨季，9、10月为雨季后期，11、12、1-3月为冬季。根据风场时期变化的差异，垂直结构以5、20 km两个高度层为标准分为3层。在20 km以下，雨季的平均风速要小于其他三个时期；在20 km以上，冬季和雨季风速大于雨季前期和雨季后期。利用综合矢量风方法计算了风切变特征，风切变在冬季40-47 km高度范围内强度最大，其他时期在12 km附近出现次大强度值；最大风引起的风切变主要影响范围在±8km内。利用新的λ-PDF多项式混沌展开法，有效地拟合出风场参数，解决了风场分布的不确定性问题，为复杂的飞行问题提供理论上的支撑。