车载多普勒激光雷达O-5km测风数据分层分析

摘要

多普勒激光雷达是进行大气精细风场探测的重要手段之一,中国气象局气象探测的车载多普勒激光雷达是由中国气象局气象科学研究院、中国海洋大学和中电集团第14研究所共同研制的,为了对这部车载多普勒激光雷达探测数据的可用性进行验证,2011年3月21日-4月18日,车载多普勒激光雷达在北京南郊观象台与L波段探空雷达进行了同步对比观测,得到可对比风廓线数据50组,对观测数据进行了整体及分层分析,激光雷达的全部数据的平均有效探测高度为6038m,在能见度较好的情况下,有效探测距离可达10km;共有风速风向可对比统计点共30240对,风速的相关系数为0.82,系统差是0.586m,标准差是5.38m/s;风向的相关系数是0.94,系统差是5.93°,标注差是37.98°,两者的一致性较好.把5km高度以下的数据,按照500m一层进行了分层分析,各层的风速、风向的相关系数、系统差和标准差说明:在1000-1500m和1500-2000m这两层车载多普勒激光雷达探测风场数据与L波段探空雷达的一致性最好.1km以下的数据,受低空气溶胶变化较快及激光雷达本身硬件设备的影响,数据的质量要低于1000-2000m,但是要优于2500-5000m距离层内的数据,具有较高的可用性.3km之上的数据,由于信噪比随高度升高而降低的原因,导致了数据质量随着高度的增加迅速下降.