《氣象儀器課件：第七章 風(fēng)的測量》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《氣象儀器課件：第七章 風(fēng)的測量（51頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、LOGO儀器科學(xué)與技術(shù)系氣象儀器第七章第七章 風(fēng)的測量風(fēng)的測量2022-6-147.1 概述概述7.2 風(fēng)向的測量風(fēng)向的測量7.3 風(fēng)速的測量風(fēng)速的測量7.5 風(fēng)廓線雷達(dá)風(fēng)廓線雷達(dá)7.6 測風(fēng)儀器的安裝與檢定測風(fēng)儀器的安裝與檢定LOGO儀器科學(xué)與技術(shù)系氣象儀器7.1 概述概述v風(fēng)的定義2022-6-14 空氣的運動可分解成垂直的和水平的兩個分量。垂直分量稱為空氣的垂直運動（如對流運動）。風(fēng)就是空氣的水平運動，它是一個矢量，風(fēng)的運動既有速度又有方向。因此風(fēng)的觀測包括風(fēng)向和風(fēng)速兩項。 。 風(fēng)的測量值應(yīng)包括瞬時值和平均值兩部分。 “平均值”是指在一定時段內(nèi)的平均； “瞬時值”可認(rèn)為在一個相當(dāng)短的取樣
2、時段內(nèi)的平均，或稱為“光滑值”。LOGO儀器科學(xué)與技術(shù)系氣象儀器7.1 概述概述v風(fēng)的定義2022-6-14 空氣的運動可分解成垂直的和水平的兩個分量。垂直分量稱為空氣的垂直運動（如對流運動）。風(fēng)就是空氣的水平運動，它是一個矢量，風(fēng)的運動既有速度又有方向。因此風(fēng)的觀測包括風(fēng)向和風(fēng)速兩項。 。風(fēng)的測量值應(yīng)包括平均值和瞬時值兩部分。LOGO儀器科學(xué)與技術(shù)系氣象儀器7.1 概述概述v風(fēng)的定義 2022-6-14 風(fēng)向指風(fēng)的來向指在規(guī)定時間段內(nèi)出現(xiàn)頻率最多的風(fēng)向 最多風(fēng)向指在規(guī)定時間段內(nèi)風(fēng)向的平均值 平均風(fēng)向 風(fēng)速指空氣質(zhì)點在單位時間內(nèi)所移動的水平距離 最大風(fēng)速指在某個時段內(nèi)出現(xiàn)的平均風(fēng)速中的最大值。
3、 瞬時風(fēng)速空氣微團的瞬時水平移動速度。在自動氣象站中，瞬時風(fēng)速是指3s的平均風(fēng)速 極大風(fēng)速指某個時段內(nèi)出現(xiàn)的瞬時風(fēng)速的最大值。 平均風(fēng)速指某個時段內(nèi)風(fēng)速的平均值。地面氣象觀測中，從給定時間段內(nèi)選取任意10min的平均風(fēng)速最大值作為該時間的最大風(fēng)速LOGO儀器科學(xué)與技術(shù)系氣象儀器7.1 概述概述v風(fēng)的定義2022-6-14 風(fēng)是所有氣象要素中隨時間變化最劇烈的一個要素。在觀測中為了取得具有一定代表性的風(fēng)向、風(fēng)速資料、風(fēng)的觀測一般是取某一時間內(nèi)的平均風(fēng)速和最多風(fēng)向。 實驗表明：取10min時間段內(nèi)的平均值即可達(dá)到一定代表性的要求。在大多數(shù)風(fēng)的陣性漲落不大的情況下，取12min時間端內(nèi)的平均值，也可
4、達(dá)到一定代表性的要求。氣象臺站觀測中，一般是取2min的平均風(fēng)速和最多風(fēng)向，自記儀器是取10min的平均風(fēng)速和最多風(fēng)向。如何取得具有代表性的風(fēng)資料？LOGO儀器科學(xué)與技術(shù)系氣象儀器7.1 概述概述v風(fēng)的定義 2022-6-14 陣風(fēng)（風(fēng)的陣性）是指瞬時風(fēng)向風(fēng)速在平均值附近漲落的變化和分布特征。 陣風(fēng)的定義是：在規(guī)定時間間隔內(nèi)（10min）內(nèi)，風(fēng)速偏離其平均值的一個正的或負(fù)的偏距，其持續(xù)時間不超過2min者。 風(fēng)的陣性在航空、航海、大氣污染和放射性微塵的擴散等方面都有廣泛的應(yīng)用。 陣風(fēng)的觀測主要有兩個變量：風(fēng)速和風(fēng)向的標(biāo)準(zhǔn)偏差、陣風(fēng)風(fēng)峰值。LOGO儀器科學(xué)與技術(shù)系氣象儀器7.1 概述概述v單位
5、2022-6-14 風(fēng)速的常用單位是m/s 1m/s = 3.6 km/h 記錄風(fēng)速取一位小數(shù) 風(fēng)向以10作為一個單位，用電碼01、02、36來表示，以正北為基準(zhǔn)，順時針方向旋轉(zhuǎn)。當(dāng)風(fēng)向儀器精度較低時，一般用16個方位表示，用英文縮寫符號記錄。LOGO儀器科學(xué)與技術(shù)系氣象儀器7.1 概述概述v單位2022-6-14LOGO儀器科學(xué)與技術(shù)系氣象儀器7.1 概述概述v單位2022-6-14LOGO儀器科學(xué)與技術(shù)系氣象儀器7.1 概述概述v單位2022-6-14 零級煙柱直沖天，一級青煙隨風(fēng)偏；二級輕風(fēng)吹臉面，三級葉動紅旗展；四級枝搖飛紙片，五級帶葉小樹搖；六級舉傘步行艱，七級迎風(fēng)走不便；八級風(fēng)吹樹
6、枝斷，九級屋頂飛瓦片；十級拔樹又倒屋，十一二級陸上很少見。風(fēng)級歌LOGO儀器科學(xué)與技術(shù)系氣象儀器7.1 概述概述2022-6-14v 當(dāng)沒有測定風(fēng)向風(fēng)速的儀器，或儀器出現(xiàn)故障時，可目測風(fēng)向風(fēng)力l估計風(fēng)力 根據(jù)風(fēng)對地面或海面物體的影響而引起的現(xiàn)象，按風(fēng)力等級表估計，并記錄相應(yīng)風(fēng)速的中數(shù)值l目測風(fēng)向 根據(jù)炊煙、旌旗、布條展開方向及人的感覺，按八個方位估計。目測風(fēng)向風(fēng)力時，觀測者應(yīng)站在空曠處，多選幾個物體認(rèn)真觀察，以盡量減少估計誤差LOGO儀器科學(xué)與技術(shù)系氣象儀器7.1 概述概述v風(fēng)的測量方法2022-6-14LOGO儀器科學(xué)與技術(shù)系氣象儀器7.2 風(fēng)向的測量風(fēng)向的測量v風(fēng)向標(biāo) 2022-6-14風(fēng)
7、向標(biāo)外形可分為尾翼、平衡錘、指向桿、轉(zhuǎn)動軸四部分LOGO儀器科學(xué)與技術(shù)系氣象儀器7.2 風(fēng)向的測量風(fēng)向的測量v 風(fēng)向標(biāo) 2022-6-14 當(dāng)風(fēng)的來向與風(fēng)向標(biāo)成某一交角時，風(fēng)對風(fēng)向標(biāo)產(chǎn)生壓力，這個力可以分解成平行和垂直于風(fēng)向標(biāo)的兩個風(fēng)力。由于風(fēng)向標(biāo)頭部受風(fēng)面積比較小，尾翼受風(fēng)面積比較大，因而感受的風(fēng)壓不相等，垂直于尾翼的風(fēng)壓產(chǎn)生風(fēng)壓力矩，使風(fēng)向標(biāo)繞垂直軸旋轉(zhuǎn)，直至風(fēng)向標(biāo)頭部正好對風(fēng)的來向時，由于翼板兩邊受力平衡，風(fēng)向標(biāo)就穩(wěn)定在某一方位。LOGO儀器科學(xué)與技術(shù)系氣象儀器7.2 風(fēng)向的測量風(fēng)向的測量v 風(fēng)向標(biāo) 2022-6-141.在小風(fēng)時能反應(yīng)風(fēng)向的變動，即有良好的啟動性能；2.具有良好的動態(tài)特
8、性，即能迅速準(zhǔn)確地跟蹤外界的風(fēng)向變化LOGO儀器科學(xué)與技術(shù)系氣象儀器7.2 風(fēng)向的測量風(fēng)向的測量v 風(fēng)向標(biāo) 2022-6-14LOGO儀器科學(xué)與技術(shù)系氣象儀器7.2 風(fēng)向的測量風(fēng)向的測量v 風(fēng)向標(biāo) 2022-6-14LOGO儀器科學(xué)與技術(shù)系氣象儀器7.2 風(fēng)向的測量風(fēng)向的測量v 風(fēng)向標(biāo) 2022-6-14LOGO儀器科學(xué)與技術(shù)系氣象儀器7.2 風(fēng)向的測量風(fēng)向的測量v風(fēng)向標(biāo)的動態(tài)特性2022-6-14對于風(fēng)向標(biāo)，當(dāng)風(fēng)向變化時，它將經(jīng)過一個阻尼簡諧振動產(chǎn)生過量指示而逐漸趨于穩(wěn)定。儀器的響應(yīng)取決于環(huán)境量、儀器的響應(yīng)速度和加速度。LOGO儀器科學(xué)與技術(shù)系氣象儀器7.2 風(fēng)向的測量風(fēng)向的測量v風(fēng)向信號的
9、傳送和指示2022-6-14 風(fēng)向標(biāo)感應(yīng)的風(fēng)向必須傳遞到地面的指示儀表上，以觸點式最為簡單，風(fēng)向標(biāo)帶動觸點，接通代表風(fēng)向的燈泡或記錄筆電磁鐵，作出風(fēng)向的指示或記錄，但它的分辨只能做到一個方位22.5。LOGO儀器科學(xué)與技術(shù)系氣象儀器7.2 風(fēng)向的測量風(fēng)向的測量v風(fēng)向信號的傳送和指示l格雷碼式2022-6-14LOGO儀器科學(xué)與技術(shù)系氣象儀器7.2 風(fēng)向的測量風(fēng)向的測量v風(fēng)向信號的傳送和指示l格雷碼式2022-6-14格雷碼盤由等分的同心圓組成，由內(nèi)到外分別做0、20、21、22、23、24、25、26、27等份，相鄰兩份做透光和不透光處理，（圖中涂黑的表示不透明，未涂黑的處表示透明）通過位于碼
10、盤兩側(cè)同一半徑上的光電耦合器件對輸出相應(yīng)的格雷碼。當(dāng)光通過碼盤的透明部分時，光電耦合器件接收到的信號為“1”；當(dāng)光通過碼盤的不透明部分時，接收到的信號為“0”。常用7位，分辨率為2.8度LOGO儀器科學(xué)與技術(shù)系氣象儀器7.2 風(fēng)向的測量風(fēng)向的測量v風(fēng)向信號的傳送和指示l格雷碼式2022-6-14 格雷碼最大的優(yōu)點是每進(jìn)一位只有其中的一位數(shù)發(fā)生0與1之間的變化，因為即使發(fā)生誤讀也只能產(chǎn)生一位碼的誤差，這對保證測量風(fēng)向的精度是大有好處的。格雷碼盤固定在風(fēng)向標(biāo)的軸上。當(dāng)碼盤隨著風(fēng)向標(biāo)轉(zhuǎn)動時，通過光電轉(zhuǎn)換線路，把光電信號轉(zhuǎn)換為電信號，輸入到指示、記錄系統(tǒng)，實現(xiàn)格雷碼與風(fēng)向標(biāo)角度的轉(zhuǎn)換。LOGO儀器科學(xué)
11、與技術(shù)系氣象儀器7.3 風(fēng)速的測量風(fēng)速的測量v旋轉(zhuǎn)式風(fēng)速計 旋轉(zhuǎn)式風(fēng)速計的感應(yīng)部分是一個固定在轉(zhuǎn)軸上的感應(yīng)風(fēng)的組件。常見的有風(fēng)杯式風(fēng)速計、螺旋槳式風(fēng)速計。2022-6-14LOGO儀器科學(xué)與技術(shù)系氣象儀器7.3 風(fēng)速的測量風(fēng)速的測量v風(fēng)杯式風(fēng)速計 目前普遍采用的測定風(fēng)速的儀器是風(fēng)杯式風(fēng)速計，它的感應(yīng)部分是由三個或四個圓錐形或半球形的空杯組成?？招谋瓪す潭ㄔ诨コ?20的三叉星形支架上或互成90的十字形支架上，杯的凹面順著一個方向排列，整個橫臂架則固定在一根垂直的旋轉(zhuǎn)軸上。2022-6-14LOGO儀器科學(xué)與技術(shù)系氣象儀器7.3 風(fēng)速的測量風(fēng)速的測量v風(fēng)杯式風(fēng)速計2022-6-14 當(dāng)風(fēng)從左方吹來
12、時，風(fēng)杯1與風(fēng)向平行，風(fēng)對風(fēng)杯1的壓力在最直于風(fēng)杯軸方向上的分力近似為零。風(fēng)杯2與3同風(fēng)向成60度角相交，對風(fēng)杯2而言，其凹面迎著風(fēng)，承受的風(fēng)壓最大;風(fēng)杯3其凸面迎風(fēng)，風(fēng)的繞流作用使其所受風(fēng)壓比風(fēng)杯2小，由于風(fēng)杯2與風(fēng)杯3在垂直于風(fēng)杯軸方向上的壓力差，而使風(fēng)杯開始順時針方向旋轉(zhuǎn)，風(fēng)速越大，起始的壓力差越大，產(chǎn)生的加速度越大，風(fēng)杯轉(zhuǎn)動越快。 風(fēng)杯開始轉(zhuǎn)動后，由于杯2順著風(fēng)的方向轉(zhuǎn)動，受風(fēng)的壓力相對減小，而杯3迎著風(fēng)以同樣的速度轉(zhuǎn)動，所受風(fēng)壓相對增大，風(fēng)壓差不斷減小，經(jīng)過一段時間后（風(fēng)速不變時），作用在三個風(fēng)杯上的分壓差為零時，風(fēng)杯就變作勻速轉(zhuǎn)動。這樣根據(jù)風(fēng)杯的轉(zhuǎn)速（每秒鐘轉(zhuǎn)的圈數(shù)）就可以確定風(fēng)速
13、的大小。LOGO儀器科學(xué)與技術(shù)系氣象儀器7.3 風(fēng)速的測量風(fēng)速的測量v風(fēng)杯式風(fēng)速計2022-6-14 當(dāng)風(fēng)杯轉(zhuǎn)動時，帶動同軸的多齒截光盤或磁棒轉(zhuǎn)動，通過電路得到與風(fēng)杯轉(zhuǎn)速成正比的脈沖信號，該脈沖信號由計數(shù)器計數(shù)，經(jīng)換算后就能得出實際風(fēng)速值。LOGO儀器科學(xué)與技術(shù)系氣象儀器7.3 風(fēng)速的測量風(fēng)速的測量v風(fēng)杯式風(fēng)速計2022-6-14目前新型轉(zhuǎn)杯風(fēng)速表均是采用三杯的，并且錐形杯的性能比半球形的好LOGO儀器科學(xué)與技術(shù)系氣象儀器7.3 風(fēng)速的測量風(fēng)速的測量v風(fēng)杯式風(fēng)速計2022-6-14當(dāng)風(fēng)速增加時轉(zhuǎn)杯能迅速增加轉(zhuǎn)速，以適應(yīng)氣流速度風(fēng)速減小時，由于慣性影響，轉(zhuǎn)速卻不能立即下降旋轉(zhuǎn)式風(fēng)速表在陣性風(fēng)里指
14、示的風(fēng)速一般是偏高的成為過高效應(yīng)（產(chǎn)生的平均誤差約為10%）過高效應(yīng)還會受到垂直氣流和風(fēng)向脈動的影響LOGO儀器科學(xué)與技術(shù)系氣象儀器7.3 風(fēng)速的測量風(fēng)速的測量v螺旋槳式風(fēng)速計 2022-6-14 電扇由電動機帶動風(fēng)扇葉片旋轉(zhuǎn)，在葉片前后產(chǎn)生一個壓力差，推動氣流流動。螺旋漿式風(fēng)速計的工作原理恰好與此相反，對準(zhǔn)氣流的葉片系統(tǒng)受到風(fēng)壓的作用，產(chǎn)生一定的扭力矩使葉片系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)。這種能量如果加以利用就是風(fēng)力發(fā)電。 螺旋槳式風(fēng)速計是由若干片槳葉按一定角度等間隔地裝置在一鉛直面內(nèi)。LOGO儀器科學(xué)與技術(shù)系氣象儀器7.3 風(fēng)速的測量風(fēng)速的測量v螺旋槳式風(fēng)速計 2022-6-14 螺旋槳式風(fēng)速計的葉片旋轉(zhuǎn)平面應(yīng)
15、始終對準(zhǔn)風(fēng)的來向，因此它的感應(yīng)部分需要與風(fēng)向結(jié)合在一起。風(fēng)向標(biāo)部分則制成與風(fēng)機機身相似的外形，保持良好的流線型。 在以下假設(shè)情況下，經(jīng)過計算可知螺旋槳式風(fēng)速計的轉(zhuǎn)速與外界風(fēng)速成正比。 LOGO儀器科學(xué)與技術(shù)系氣象儀器7.3 風(fēng)速的測量風(fēng)速的測量2022-6-14 三軸風(fēng)速計：利用三個風(fēng)車風(fēng)速計測量風(fēng)速 x，y 和 z 分量的儀器LOGO儀器科學(xué)與技術(shù)系氣象儀器7.3 風(fēng)速的測量風(fēng)速的測量v熱線風(fēng)速表 2022-6-14 熱線風(fēng)速表是利用一根被加熱的金屬絲置于空氣中，散熱速率與周圍空氣的流速有關(guān)的特性來測量風(fēng)速。被加熱的金屬絲，它所產(chǎn)生的熱量為210.24tQI R 式中I為流過熱線的電流，Rt
16、為熱線電阻。與此同時，在速度為v的氣流中，一根垂直于氣流的金屬絲，它散失到空氣中的熱量為2()()QABvt式中系數(shù)A代表分子的散熱作用， 代表氣流的作用。對于某一熱線風(fēng)速表，A、B均為常系數(shù)， t-為熱線與氣溫的溫差。B vLOGO儀器科學(xué)與技術(shù)系氣象儀器7.3 風(fēng)速的測量風(fēng)速的測量v熱線風(fēng)速表 2022-6-14 當(dāng)v足夠大時，則可忽略分子散熱。當(dāng)熱量交換達(dá)到平衡時，Q1=Q2。20.24()()tI RAB vt 從上式可知，若固定加熱電流I，即可確定v與t-的關(guān)系；若固定熱線與空氣的溫差t-，則可確定出v與I的關(guān)系。前者稱為恒流式，后者為恒溫式。LOGO儀器科學(xué)與技術(shù)系氣象儀器7.3
17、風(fēng)速的測量風(fēng)速的測量v聲風(fēng)速表 2022-6-14 聲風(fēng)速表是利用聲波在空氣中的傳播速度與風(fēng)速之間的函數(shù)關(guān)系測量風(fēng)速的。LOGO儀器科學(xué)與技術(shù)系氣象儀器7.3 風(fēng)速的測量風(fēng)速的測量v激光風(fēng)速儀 2022-6-14 激光風(fēng)速儀是建立在激光技術(shù)和多普勒頻移原理的基礎(chǔ)上，通過頻率測量來測定風(fēng)速的。 激光通過大氣層時，大氣層中的氣溶膠粒子對入射光有散射效應(yīng)，而運行的氣溶膠粒子將使散射光的頻率產(chǎn)生多普勒頻移效應(yīng)。在接收器內(nèi)比較發(fā)射光的參考光和散射光的頻差，就可確定運載氣溶膠粒子的氣流速度。 激光風(fēng)速儀測得的風(fēng)速并不是真正的大氣流動速度，而是懸浮于氣流中的散射粒子的運動速度。因為粒子與流體的密度有顯著差異
18、，粒子不可能完全跟隨流體運動，其速度總會有差異，這就造成了激光測量的誤差。LOGO儀器科學(xué)與技術(shù)系氣象儀器7.3 風(fēng)速的測量風(fēng)速的測量v輕便風(fēng)向風(fēng)速儀 2022-6-14 輕便風(fēng)向風(fēng)速儀是測量風(fēng)向和一分鐘內(nèi)平均風(fēng)速的儀器，它用于野外考查和儀器損壞時的備份儀器。 LOGO儀器科學(xué)與技術(shù)系氣象儀器7.3 風(fēng)速的測量風(fēng)速的測量v海島自動測風(fēng)系統(tǒng) 2022-6-14 該系統(tǒng)是專門為測量海島出現(xiàn)的強風(fēng)而設(shè)計的，其特點是具有較好的測強風(fēng)能力。 系統(tǒng)由兩個部分組成：一個是自動采集部分，另一個是接收部分。采集部分由風(fēng)向風(fēng)速傳感器、數(shù)據(jù)處理器、調(diào)制解調(diào)器、無線電收發(fā)訊機、太陽能板和蓄電池組成。接收部分由計算機、
19、調(diào)制解調(diào)器、無線電收發(fā)訊機和打印機組成。采集部分對風(fēng)向風(fēng)速傳感器采樣，然后計算出風(fēng)向風(fēng)速的平均值。通過無線通訊實現(xiàn)采集數(shù)據(jù)到接收部分的傳輸。有日照時，采集部分用太陽能電池對蓄電池充電。 LOGO儀器科學(xué)與技術(shù)系氣象儀器7.3 風(fēng)速的測量風(fēng)速的測量v風(fēng)速的傳送和指示2022-6-14 傳送和指示風(fēng)速的方法有機械式、電接式、電機式、磁感式和光電式即多齒光盤等。其中最常用的是多齒光盤。 多齒光盤固定在風(fēng)杯軸上，盤上有等距的孔，光盤上面裝有發(fā)光二極管，下面裝有光敏三極管。當(dāng)風(fēng)杯帶著光盤轉(zhuǎn)動時，由于孔的不連續(xù)性，光敏三極管時而導(dǎo)通時而截止，形成光脈沖信號，每一個脈沖信號代表一定的風(fēng)程。這樣就能得到與風(fēng)杯
20、轉(zhuǎn)速成正比的頻率信號。由計數(shù)器計數(shù)，經(jīng)轉(zhuǎn)換即可得到實際的風(fēng)速。LOGO儀器科學(xué)與技術(shù)系氣象儀器7.5 風(fēng)廓線雷達(dá)風(fēng)廓線雷達(dá)v風(fēng)廓線雷達(dá) 2022-6-14 風(fēng)廓線雷達(dá)是一種遙感高空風(fēng)向、風(fēng)速分布的儀器。當(dāng)向大氣層發(fā)射一束無線電波時，由于溫度和濕度的湍流脈動，大氣折射指數(shù)產(chǎn)生相應(yīng)的漲落，雷達(dá)波束的電磁波信號將被散射，其中的后向散射部分將產(chǎn)生一定功率的回波信號。這種回波信號與大氣中的云雨質(zhì)點回波散射有所不同，稱之為晴空散射。由于散射氣團隨風(fēng)漂移，沿雷達(dá)波束徑向的風(fēng)速分量的大小將導(dǎo)致回波信號產(chǎn)生一定量的多普勒頻移，測定回波信號的頻移值可以直接計算出某一層大氣沿雷達(dá)波束徑向的風(fēng)速分量值。LOGO儀器科
21、學(xué)與技術(shù)系氣象儀器7.5 風(fēng)廓線雷達(dá)風(fēng)廓線雷達(dá)v風(fēng)廓線雷達(dá) 2022-6-14 風(fēng)廓線雷達(dá)是近20多年來發(fā)展起來的新型測風(fēng)遙感設(shè)備。它以晴空大氣作為探測對象，利用大氣對電磁波的散射進(jìn)行風(fēng)場的測量。風(fēng)廓線雷達(dá)發(fā)射的電磁波在大氣的傳播過程中，因大氣折射率的不均勻分布而產(chǎn)生散射，其中，后向散射能量被風(fēng)廓線雷達(dá)所接收，根據(jù)多普勒效應(yīng)，當(dāng)目標(biāo)物相對雷達(dá)波束方向存在徑向運動時，接收信號的頻率和發(fā)射信號的頻率產(chǎn)生偏差，稱為Doppler頻移，根據(jù)Doppler頻移，再經(jīng)過一定的信號與數(shù)據(jù)處理可以得到大氣的風(fēng)場信息。另外，為了進(jìn)行距離的測量，雷達(dá)發(fā)射的是脈沖波，根據(jù)回波信號返回的時間來確定回波的位置。通過Do
22、ppler測速和無線電測距原理的結(jié)合，風(fēng)廓線雷達(dá)得到不同高度上的風(fēng)場信息，從而獲取大氣風(fēng)廓線資料。 LOGO儀器科學(xué)與技術(shù)系氣象儀器7.5 風(fēng)廓線雷達(dá)風(fēng)廓線雷達(dá)v風(fēng)廓線雷達(dá) 2022-6-14風(fēng)廓線雷達(dá)探測具有3個突出的特點:(1)獲取資料的時間和空間分辨率高，具有很高的時間和空間分辨率。時間間隔可以短到幾分鐘，數(shù)據(jù)的空間分辨率一般在幾十米的量級，可以給出較密的廓線資料。 (2)獲取資料的種類多，風(fēng)廓線雷達(dá)能夠提供多種氣象信息。風(fēng)廓線及其隨時間的演變是風(fēng)廓線雷達(dá)提供的基本氣象資料，包括水平風(fēng)廓和垂直風(fēng)廓線等。 (3)遙感方式，風(fēng)廓線雷達(dá)屬于遙感設(shè)備，特別適合需要無球探測的場合，如機場的測風(fēng)應(yīng)用
23、。 LOGO儀器科學(xué)與技術(shù)系氣象儀器7.5 風(fēng)廓線雷達(dá)風(fēng)廓線雷達(dá)v風(fēng)廓線雷達(dá) 2022-6-14 風(fēng)廓線雷達(dá)在火箭發(fā)射保障、飛機起降，軍事射彈風(fēng)修正、空氣污染潛勢預(yù)報和空氣質(zhì)量預(yù)報以及城市環(huán)境氣象應(yīng)用服務(wù)等許多方面都有著廣泛的應(yīng)用前景。LOGO 測風(fēng)儀器的安裝，根據(jù)不同觀測目的，其要求也不同。氣象臺站觀測，主要是提供天氣預(yù)報和氣候資料，一般測風(fēng)儀器在正確裝置的情況下，大多能滿足其準(zhǔn)確度的要求。但對于像水文氣象、農(nóng)業(yè)氣象、污染氣象等為特殊目的而進(jìn)行的觀測，其精度要求高一些，因此對儀器的安裝要求也不同。 在近地面幾十米以內(nèi)，風(fēng)向隨高度的變化比起風(fēng)速的變化來要小得多，因此對測定風(fēng)向儀器的安裝沒有更高
24、的要求，只要求適當(dāng)?shù)馗?，避免地面突出障礙物的影響就可以了，但對測定風(fēng)速儀器的安裝，就需要考慮以下幾個問題 ：7.6 7.6 測風(fēng)儀器的安裝與檢定測風(fēng)儀器的安裝與檢定LOGO根據(jù)風(fēng)速隨高度的變化情況以及為了觀測和維護(hù)的方便，同時不受地形地物的影響，測風(fēng)儀器的安裝高度最好在1020米之間。 7.6 7.6 測風(fēng)儀器的安裝測風(fēng)儀器的安裝LOGO測風(fēng)儀器安裝的地點要求盡量開闊空曠，遠(yuǎn)離障礙物，使之不受氣流渦旋的影響。因為建筑物、凹地、山谷等地形作用會使氣流產(chǎn)生渦流、輻合、輻散，使風(fēng)的資料只有小氣候方面的意義，而缺少代表性。 7.6 7.6 測風(fēng)儀器的安裝與檢定測風(fēng)儀器的安裝與檢定LOGO測風(fēng)儀器必須垂
25、直安裝；安裝測風(fēng)儀器的桿不能太粗，否則會改變氣流的自然狀況；儀器應(yīng)安裝在桿的頂端，如果需要安裝在桿的中間，則應(yīng)使用一定長度的橫臂，以使風(fēng)速儀器遠(yuǎn)離桿柱。7.6 7.6 測風(fēng)儀器的安裝與檢定測風(fēng)儀器的安裝與檢定LOGO儀器科學(xué)與技術(shù)系氣象儀器7.6測風(fēng)儀器的安裝與檢定測風(fēng)儀器的安裝與檢定v旋臂機 旋臂機主要部件是一根水平旋轉(zhuǎn)臂，固定在一根垂直于水平面的旋轉(zhuǎn)主軸上，桿的前端的儀器支架可安裝待檢定的風(fēng)速計，垂直軸可由馬達(dá)帶動旋轉(zhuǎn)，使儀器在XY平面內(nèi)作等速圓周運動，其前端的線速度就相當(dāng)于儀器不動時氣流的速度。2022-6-14LOGO儀器科學(xué)與技術(shù)系氣象儀器7.6測風(fēng)儀器的安裝與檢定測風(fēng)儀器的安裝與檢
26、定v旋臂機 2022-6-14優(yōu)點：l可以標(biāo)定相當(dāng)?shù)偷娘L(fēng)速l通過旋轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)速很容易確定風(fēng)速l旋轉(zhuǎn)臂的轉(zhuǎn)速可以靠控制電動機或變速箱來改變?nèi)秉c：l當(dāng)旋轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)速加大后，會帶動室內(nèi)空氣，失去相對靜止?fàn)顟B(tài)，造成檢定誤差。LOGO儀器科學(xué)與技術(shù)系氣象儀器7.6測風(fēng)儀器的安裝與檢定測風(fēng)儀器的安裝與檢定v風(fēng)洞 風(fēng)向標(biāo)和各種風(fēng)速表一般都是通過風(fēng)洞進(jìn)行全面有效的校準(zhǔn)。風(fēng)洞是一種進(jìn)行流體力學(xué)、航空模型實驗以及環(huán)境問題實驗的大型設(shè)備。在這種管道系統(tǒng)里，動力風(fēng)扇造成空氣流動，并在它的實驗空間造成一個穩(wěn)定、均勻的流場。工作段的流速可以調(diào)整。專門進(jìn)行風(fēng)速計檢定的風(fēng)洞，風(fēng)速范圍大致在0.560m/s。2022-6-14Company LogoCompany LogoThank you
氣象儀器課件：第七章 風(fēng)的測量
