风场

摘要： 以CO为代表污染源,探究不同来流风速下街谷内风场和污染场分布特征。污染物浓度由低向高逐渐降低,且向背风面堆积。随着风速增加,中心面处回流作用增加,迎风面污染物浓度稀释;端口面处,顺时针大涡旋持续向左移动,风速高于5 m/s时该涡旋无法起到封闭作用,加速街谷内部与外界空气交换速度。污染物主要受三个区域控制,随着风速增加,整个街谷回流作用持续增加,区域3的涡旋右移,区域1的两个涡旋相互靠近。此结果可以深入了解污染物扩散规律,为城市环境管理提供有效参考,降低空气污染物对人类健康带来的危害。

摘要： 再分析风场资料已广泛应用于我国舟山群岛海域可再生能源评估、海洋灾害预防决策以及港口运维和船舶运输等涉海发展领域,然而不同业务机构所提供的再分析数据在舟山近海的性能表现不一,严重阻碍了此类数据的有效应用。基于2018年全年单点浮标观测资料,综合评价了舟山群岛近海面(10 m)风场的长期变化趋势,并利用误差分析和风玫瑰图等统计工具对6种主流海表风场再分析资料,包括:ECMWF第五代全球大气再分析数据(the 5th generation ECMWF atmospheric reanalysis,ERA5)、NECP第二版全球高分辨率再分析数据(climate forecast system version 2,CFSv2)、美国宇航局物理海洋学分布存档中心的多卫星融合资料(cross-calibrated multi-platform,CCMP)、日本55年再分析数据(Japanese 55-year reanalysis,JRA-55)、第二版现代研究与应用回顾性分析数据(modern-era retrospective analysis for research and applications version 2,MERRA-2)和ECMWF哥白尼大气监测服务再分析数据(the Copernicus Atmosphere Monitoring Service,CAMS)在时间变化特征上进行了对比与评估。研究表明:在综合性能方面,ERA5对风场的再现能力最优,其次为JRA-55;在要素可信度方面,ERA5对风速的再现情况相对较优,而CFSv2的风向再现情况较好;风场产品在不同季节的模拟能力有所差异;不同风场产品在不同风速区间的重构能力也有所不同;在全年风向分布方面,各再分析资料都存在显著的东向偏差。研究结果为不同应用场景下风场资料的选取提供评估依据,并为进一步开发适用于舟山群岛近海的高精度长周期风场数据产品奠定基础。

摘要： 风机分体式测风激光雷达是一种基于多普勒效应,将激光传感技术和测距技术相结合的远程探测器。利用激光的多普勒效应,测量出大气中气溶胶粒子后向散射信号的多普勒频移,可以实现对大气风场的测量。本项目的应用方向为风力发电机组前端近距离风场的探测,根据实际应用要求,设计为四光路输出,采用分时发射的方案,可以合成计算出风力发电机轴向水平风速、风向和垂直风速、风向,机械结构上采用分体、微缩的方式,以适应恶劣、复杂多变的环境。

摘要： 大多数输电线路的额定容量设计基于高温低风速等保守的气象条件,而且额定容量为定值,这种保守的方法往往导致线路容量利用率不足。动态调整线路容量的方法是利用当地的风向、风速等气象参数和电网负荷,自适应地计算线路的可用容量。基于流体力学计算对当地风场进行建模,并将风场建模的结果与气象站数据相结合进行线路可用容量估算;在沈阳市郊区架空线上对所提出的方法进行测试。结果表明,线路计算可用容量在76%的研究时间内高于静态额定容量,比静态额定容量增加了22%,验证了所提出方法的有效性。

摘要： 为研究山区复杂风场环境下大体积混凝土温度效应的规律,以川滇金沙江特大桥索塔承台施工为工程背景,采用有限元MIDAS/FEA对承台施工过程中的温度及应力进行仿真计算,并对承台温控系统进行设计及温度场实测。结果表明:混凝土浇筑完成后3 d内其温度及应力达到峰值;混凝土呈现内部温度高、表面温度低的状态;温度应力前期集中于构件表面,后期有向内部转移的趋势,且表面有应力集中的现象;基于理论计算,提出温度控制应以“外保内散”为原则,且实测值与理论值相吻合,温控效果显著。

摘要： 在火箭助推器回收过程中,经过降落伞减速,系统将以稳定速度飞行,此时高空风场将成为返回过程的主要影响因素。通过牛顿-欧拉方程建立了火箭助推器-降落伞系统的六自由度模型,并在此基础上建立系统风场模型。通过数值仿真研究了火箭助推器-降落伞受风干扰及外界不确定因素扰动下的运动规律,仿真结果表明:所建模型可以精确描述风场中火箭助推器-降落伞的运动特性;风场对火箭助推器-降落伞系统的飞行轨迹和姿态角有较大影响,为后续的研究提供参考依据。

摘要： 为检验区域气候模式与沙尘模式耦合模式RegCM Dust的性能,以2006年东亚地区一次沙尘暴过程为例,将模拟结果与观测资料进行对比,以检验模式对沙尘天气过程的模拟能力。结果表明:模式对沙尘暴过程的地面风场特征模拟效果较好,总体上重现了大风区的分布;地面沙尘浓度和沙尘光学厚度模拟结果与观测分布总体吻合。模式虽然是区域气候模式与沙尘模式耦合模式,但由于其内核是建立在中尺度数值模式MM4基础上,因此对天气过程尤其是沙尘天气过程具备较好的把握能力,对于沙尘天气过程预测具有良好的应用前景。

摘要： 在能源发展低碳化的背景下,光伏产业发展迅速。西北戈壁是我国建设光伏电站的主要区域,为了更好地理解戈壁光伏电站对局地气候和环境的影响,本文利用2019年12月、2020年4月、7月和10月新疆五家渠戈壁光伏电站与参考站点的观测资料,对比分析了光伏电站与参考站点的气象要素特征及差异。结果表明:光伏电站与参考站气温表现出明显的昼夜差异和季节差异,夜间各个季节光伏电站2 m高度气温都低于参考点,随着高度增加,夜间冷却效应减弱。白天春、夏、秋季光伏电站内2 m高度气温高于参考站点,而冬季低于参考站点。随高度增加,光伏电站在春、夏季白天的升温效应减弱,秋、冬季升温效应增强;由于光伏面板比土壤比热容低,白天光伏面板温度高于参考站地表温度,温差随太阳辐射增强而增大;由于光伏阵列对风的阻挡作用,光伏电站内相比参考站风向单一、风速更低。随着高度增加,光伏阵列对风场的影响减小。

摘要： 针对舟山气象服务信息化建设的实际业务需求,舟山精细化10 m风场资料在业务应用中使用中国气象局开发的Micaps4软件查看,存在显示过于密集、操作繁复等问题,现基于WebGIS方式和采用B/S架构,利用信息数据可视化技术将精细化预报格点风矢量资料分色斑图、流线图、风杆图实时显示于地理信息系统中,可以快速显示未来12 h整点精细化风场预报产品,为预报业务人员进行天气研判提供参考,提高气象服务工作效率,推动防灾减灾工作。

摘要： 为了解太湖表层湖流对变化风场的响应特征,以及风场-表层流场对蓝藻迁移的影响,通过GPS粒子示踪器对表层湖流进行观测,结合观测期间风场的变化特征和遥感图像,分析了变化风场条件下太湖的表层湖流特征以及蓝藻水华的迁移聚集过程。结果表明:太湖风场是太湖表层流场的主要驱动力,但受到地形特征、岸线特征等因素的影响,不同水域表层流场对风场的响应并不完全一致;太湖风场影响下太湖表层湖流在空间上的广泛差异性是导致蓝藻迁移过程中在不同区域聚集程度不同的主导因素,也是区域性蓝藻水华暴发的重要原因之一。风场-表层流场-蓝藻迁移聚集过程是一个依次传导的响应系统,条件适宜风场影响下的流场是触发蓝藻水华短时间、大面积暴发的重要外部因素。

摘要： 在城市化建设推进过程中,城市郊区兴建了大量建筑物.对于来自于城市中心方向的强风,这些建筑所处的地貌将由城市中心的粗糙地形转变为郊区的平坦地形,大气边界层呈现非均匀地形流场特性.因此对非均匀地形风场的风洞试验模拟和特性研究具有重要意义.本文利用风洞试验方法，模拟了由城市粗糙地形转为郊区平坦地形的非均匀地形大气边界层，并对该类非均匀地形风场特性进行分析。最后在该非均匀地形下对单体平屋盖结构进行测压试验，分析非均匀地形风场对结构风荷载的影响。

摘要： 利用WRF或WRF-LES模式进行跨尺度计算模拟风场时可以使用多种多样的六小时或三小时再分析资料作为解析区域的边界条件和初值,因此相比于传统的CFD方法具有很大的优越性.目前,利用WRF或WRF-LES模拟大气湍流的研究大部分集中在理想计算条件.如Domingo Mu(n)oz-Esparza等在WRF理想模式下利用WRF到WRF-LES(NBA模型)测试了单向均匀流在多种扰动方案下的湍流发展情况,并在小尺度下得到了在全域较为均匀统一的湍流.也有少数研究针对实际区域,如陶韬在降低格子尺度的过程中发现当格子从111m尺度降到37m时,WRF-LES得到的风速功率谱没有改善,其原因可能是计算区域太小,湍流没有得到发展.因此,有必要进行小尺度计算区域下的WRF-LES模拟能力研究.在这个问题上采用传统的扰动方法有可能改善风场功率谱的模拟结果.本论文针对此开展研究。研究结果显示，WRF-LES所得功率谱末尾直线以及波动迅速的部分是数值不稳定成分得到的无效能量。这说明，随着风从人流处流经计算区域，随着湍流发展，高频成分不断增多。而在下游高频能量没有增加则可能是由于下游边界的影响，也有可能当湍流发展到一定程度以后，发展会变得很缓慢。

摘要： 高空平台多普勒激光雷达是测量临近空间风场的有效手段,它可以作为飞行器传感器获取所在区域风场数据服务于其飞行保障系统.本文模拟了飞行器飞行高度25km,俯角30°4方向扫描测量范围内的多普勒激光雷达测量性能,2km距离范围内风速测量误差不超过1m/s,4km范围内风速误差不超过1.65m/s,4km范围内风向测量误差不超过5°,5km距离范围内测量误差达到2m/s,风向误差不超过10°.

摘要： 为解决平流层飞艇在风场中爬升、下降和定点悬停的问题,采用动力倾转机构和副气囊充放气组合控制的方法对飞艇高度进行调节.建立考虑风场干扰的平流层飞艇三自由度高度动力学模型,应用小扰动方法将模型线化,采用组合控制方法,设计了高度组合控制器,以HALE-D飞艇为例,开展了仿真分析.结果表明,采用组合控制方法可以解决平流层飞艇在风场中快速爬升、下降和定点悬停等问题.为平流层飞艇动力学建模与高度控制方法研究提供有益参考.

摘要： 为了弥补海上常规直接观测较少的不足,本文探索将合成孔径雷达(ASAR,Advanced Synthetic Aperture Radar)观测资料用于风场研究,以江苏近海为研究对象,利用沿海地面观测数据和2008年ASAR影像反演获得的风速和风向进行对比,并将卫星反演风场同化至数值模式,分析对海上风场模拟效果的改进.结果表明:ASAR影像反演的海面风场和地面实测吻合度较高,可以作为没有直接风观测的海上区域的补充.风速反演值略大于观测值,均方根误差为1.8m/s;风向反演值比观测值偏北,均方根误差为39.3°.将反演风场同化至WRF模式后,提高了海上风场的模拟效果,风速均方根误差1月降低至0.9m/s,7月降低至1.6m/s;风向均方根误差1月降低为57.3°,7月降低为50.6°.

摘要： 无人机水稻授粉作业时,旋翼产生的风场对水稻花粉分布影响显著,直接关系到杂交水稻的制种质量,为了找出小型无人机旋翼风场下的水稻花粉分布规律,该文利用航空用北斗系统UB351定位采样点坐标,精确掌握各个采样点的位置坐标与间距,并利用该系统绘制无人机飞行轨迹,为试验提供准确的数据参考;利用风场无线网络测量系统测量不同试验因素下旋翼产生的三向风场,并获得风场宽度、风速等,最后通过与无人机授粉作业的花粉分布面积比、花粉分布宽度作对比联系,并利用Shapiro-Wilk、Kolmogorov-Smimov统计量进行一元正态性检验.为了能够根据花粉分布趋势优选出适宜的无人机授粉作业飞行速度,回归模型的方差分析也是必要的.结果表明:通过比较x、y方向风速值,无人机旋翼产生的水平风场以y方向为主,且y方向风场宽度最宽,同时飞行速度为风场宽度的主要影响因素,其中水平风场宽度随无人机飞行速度的增大而减小,同时无人机的飞行速度也对垂直风场影响明显;无人机以4.53m/s飞行时,大于5粒的花粉分布宽度和花粉分布面积比均最大,该飞行速度最利于花粉授粉,也说明花粉分布量不仅受水平风场影响也与垂直风场密切相关.对比1#～10#采样点花粉量与11#～20#采样点花粉量,无人机授粉作业下旋翼产生的风场对花粉分布的影响呈非对称性.利用spss软件的Q-Q图检验得到无人机风场下的花粉分布不服从正态分布.通过建立花粉分布量与各自方向风速之间的多元线性回归模型,花粉分布量只与无人机旋翼产生的x方向风场成正向线性关系.该结果为农用无人机的水稻授粉作业提供了理论指导依据.

摘要： 再分析资料的出现解决了观测资料的匮乏和时空不均等问题,目前在气候变化、气候预测等诸多研究领域得到广泛应用,但不同数据集的可信度以及在不同地区的适用性有待于进一步检验.山东省近地面风场受台站数量的限制,观测资料不完整、海洋数据匮乏,对其气候特征的研究造成了阻碍.本文选用山东省7个沿海气象台站、23个内陆气象台站和NCEP/NCAR、NCEP/DOE、CFSR、ERA和JRA再分析资料的近地面风场数据,利用多种统计方法,对比观测数据和再分析资料的异同,揭示5种再分析资料的可信度和适用性,为以后的研究工作和业务应用提供参考.

摘要： 17年5月31日起福建省出现一次典型的华南前汛期暴雨过程.根据多源观测资料,可以将本次过程分为三个阶段,发现风廓线雷达风场叠加高山自动站数据可以很好监测低层切变系统的演变,而风廓线雷达水平和垂直数据可预测强降雨的发生和发展.

摘要： 利用光腔衰荡光谱(CRDS)技术在线观测珠三角城市群2014年以来的温室气体浓度特征,结合气象场监测数据分析了大气CO2浓度与温度场、风场的作用.研究结果表明:(1)珠三角城市群年平均风速为1.63 m s-1,主导风以N,S和NWN为主,风向频率分别为27.0％,19.5％和14.2％,年平均风速分别为2.14 m s-1,1.32 m s-1和2.00 m s-1.全年平均气温为26.71 +6.11°C,与华南区域植被的最适温度一致,有利于植被的光合碳汇吸收.(2)珠三角地区CO2浓度在春季最高,冬、秋季相当,夏季最低,年均值为426.64± 15.76×10-6,高于我国其他区域/全球本底站的观测值,同时也高于香港地区观测的结果.CO2浓度的日变化分布在4个季节基本为单峰形态,均表现为夜间高日间低,以夏季的振幅最大.(3)日间、夜间大气CO2浓度均随着气温的增加呈先上升后下降的变化趋势,春、冬季的浓度峰值均出现在17-22°C之间,夏季均出现在30°C,秋季在22-26°C之间.这种峰值差异是气温引起的大气稳定度变化,以及植被、土壤呼吸等过程相互作用的结果.(4)CO2浓度的分布随地面风速的增加而降低.风速的影响可用线性方程进行描述,拟合的复相关系数(R2)为0.86-0.97.在春、夏季,S-WSW和NNE-N风向上CO2浓度较低,在秋、冬季,SSE-S和N方向均导致CO2浓度下降.NW和NE-ENE风向在四季中均能显著提升CO2浓度,说明存在潜在的CO2排放源.在考虑风向频率的作用下,S风向在春季存在强的汇区,而其余季节则为弱的汇区,N-NNW除春季为源区外,其余季节均为弱的汇区.NW-NNW和NNE-ENE在四季中均为弱的CO2源区.

摘要： 利用高精度土地利用、地形等数据,以沿海城市大连夏季2015年最热月8月9日-8月14日为例,利用WRF/UCM模型进行了100m的高分辨率模拟.将模拟结果与气象站和现场观测值进行了对比,两者变化趋势一致,偏差在可接受的范围之内.为了评估城市化进程对热环境的影响,以1993年和2020年的规划两种土地资料进行了WRF对比实验.结果表明自1993年以来,随着城市扩张,城市温度不断升高,平均风速下降.城市总体升温幅度为0.56°C,甘井子区,金普区等地区温度增加最明显,范围在1～1.5°C之间.温度上升幅度超过1o°C的城市占总面积的12.6％.中山区,西岗区,沙河口区等已经城市化的区域,它们的温度升高范围较小,介于0.3°C与0.8°C之间.金普新区风速下降最明显,平均值达0.62m/s,中山区,西岗区,沙河口区的城市扩张与1993年相比并不明显,但受到周边影响的风速也有所下降.

摘要： 本发明涉及大气监测技术领域，公开了风场空间分布转化为风场时间方向的方法，空间风向上各点的风向均可分解为水平向与垂直向，将水平向的各角度风向转化为二维平面呈现，二维平面的水平向为时间方向，垂直向为空间方向，以形成二维平面的时空表现形式；进一步公开了气溶胶浓度时空分布与风场时空分布的叠加方法。本发明揭示了大气气溶胶的空气动力学过程，通过将风场数据的合理算法转换，使之与大气气溶胶浓度探测数据坐标逻辑一致，通过二维平面叠加显示，以一种直观可视化的形式展示出大气气溶胶浓度与风场的内在联系。

摘要： 本发明涉及优化风场构造的方法，该风场（2）包括至少第一风力涡轮机（4）和第二风力涡轮机（6、6’），其中基于噪声优化参数为所述第一风力涡轮机（4）选择第一叶片拓扑（44），在距所述风场（2）一定距离（D）的参考位置（24）处测量和/或预测所述噪声优化参数；以及基于能量效率优化参数为所述第二风力涡轮机（6、6’）选择第二叶片拓扑（46）。本发明还描述用于这种风场（2）的风力涡轮机（4、6、6’）以及至少包括这种第一风力涡轮机（4）和第二风力涡轮机（6、6’）的风场（2）。

摘要： 公开了用于控制风场的方法、风场控制器和风场。描述了一种用于控制被连接到电网的风场的方法，其中，该风场包括风场应急发电机和至少第一风力涡轮机，其中，第一风力涡轮机包括风力涡轮机变压器、风力涡轮机转换器和辅助设备，其中，所述方法包括检测失去的电网连接、经由风场应急发电机向辅助设备提供有功功率、经由风力涡轮机转换器来提供无功功率。

摘要： 基于数值仿真模型及历史风场特征的机场区域三维精细化风场重构方法，基于数值仿真+数值订正的技术，在有限探测设备的条件下实现对机场全区域的风场监测；首先基于保障区域即机场全区域的地形地貌特征，利用CFD数值仿真技术构建机场全区域精细化风场数值模拟模型；其次统计分析保障区域的历史风场特征，得到不同季节、天气条件下的风场初始边界条件，驱动CFD仿真模型，模拟机场区域在不同季节、不同天气条件下的流场分布，生成CFD流场数据库；随后计算当前的有限探测设备给出的多源风场数据与各组CFD数据的匹配度，找到与当前风场最匹配的CFD数据；最后基于当前的多源风场数据对该CFD数据进行数值订正，进而得到当前的三维精细化风场。

摘要： 本发明涉及大气监测技术领域，公开了风场空间分布转化为风场时间方向的方法，空间风向上各点的风向均可分解为水平向与垂直向，将水平向的各角度风向转化为二维平面呈现，二维平面的水平向为时间方向，垂直向为空间方向，以形成二维平面的时空表现形式；进一步公开了气溶胶浓度时空分布与风场时空分布的叠加方法。本发明揭示了大气气溶胶的空气动力学过程，通过将风场数据的合理算法转换，使之与大气气溶胶浓度探测数据坐标逻辑一致，通过二维平面叠加显示，以一种直观可视化的形式展示出大气气溶胶浓度与风场的内在联系。

摘要： 本发明涉及操作风场的方法、风场控制器以及风场。在本发明的操作风场的方法中，风场包括：风力涡轮机，以及蓄能装置，所述风场与外部电网连接，所述方法包括：确定需求的有功功率；确定需求的无功功率；确定所述风力涡轮机的发电功率；以及当所述发电功率大于所述需求的有功功率、所述需求的无功功率、或需求的有功功率与需求的无功功率的矢量和时，对所述蓄能装置进行充电。此外，相应的风场控制器、风场、程序元件和计算机可读介质也是本发明的主题。

摘要： 公开了用于控制风场的方法、风场控制器和风场。描述了一种用于控制被连接到电网的风场的方法，其中，该风场包括风场应急发电机和至少第一风力涡轮机，其中，第一风力涡轮机包括风力涡轮机变压器、风力涡轮机转换器和辅助设备，其中，所述方法包括检测失去的电网连接、经由风场应急发电机向辅助设备提供有功功率、经由风力涡轮机转换器来提供无功功率。

摘要： 本申请属于弹性飞机动载荷设计技术领域，特别涉及一种移动风场环境中弹性飞机风场气动载荷的确定方法。该方法主要包括步骤S1、基于飞行马赫数、飞机动力学模态数据及非定常气动力模型确定弹性飞机的气动力影响系数矩阵；步骤S2、在任一仿真时刻，确定风速、飞机速压以及弹性飞机气动网格的下洗矩阵；步骤S3、根据气动力影响系数矩阵及弹性飞机气动网格的下洗矩阵，计算频域中的风场气动力系数；步骤S4、基于飞机速压及频域中的风场气动力系数，确定时域中的风场气动力系数，返回步骤S2，更新仿真时刻。本申请能够更好地模拟移动风场从飞机尾部作用过程中的弹性飞机气动载荷变化，满足了工程中的设计需求。

摘要： 本申请属于弹性飞机动载荷设计技术领域，特别涉及一种移动风场环境中弹性飞机风场动响应的确定方法。该方法主要包括步骤S1、基于飞行马赫数、飞机动力学模态数据及非定常气动力模型确定弹性飞机的气动力影响系数矩阵；步骤S2、在任一仿真时刻，确定风速、飞机速压以及弹性飞机气动网格的下洗矩阵；步骤S3、根据气动力影响系数矩阵及弹性飞机气动网格的下洗矩阵，计算频域中的风场气动力系数；步骤S4、基于飞机速压及频域中的风场气动力系数，确定时域中的风场气动力系数；步骤S5、基于时域中的风场气动力系数，计算飞机动响应。本申请能够更好地模拟移动风场从飞机尾部作用过程中的弹性飞机气动载荷变化，满足了工程中的设计需求。

摘要： 本发明实施例公开了一种风场智能控制方法、装置、风场设备及可读存储介质，所述风场智能控制方法包括：根据待处理材料的工艺参数以及风场结构信息确定待处理材料关联的目标吹风管道和目标吸风管道；若粉床单元上的所述待处理材料的粉面符合预设烧结条件，根据预设初始开启角度分别开启各目标吹风管道开关件和各目标吸风管道开关件；根据风场设备内各管道的实时风量数据动态调整循环电机以及各开关件的工作参数，以得到控制风场设备对待处理材料进行零件烧结处理的控制条件。本发明通过在零件烧结过程中充分考虑材料的工艺参数以及风场的结构特征，能够使得风场在不同情况下均能够保持高效的工作状态，降低粉末浪费，提升制作工件的质量及性能。