[发明专利]一种利用风场数据集获取不同地方时风场分布的方法

说明书

本发明公开了一种利用风场数据集获取不同地方时风场分布的方法，包括：对风场数据集进行收集和汇总，得到以世界时为基准的全球风场数据；将以世界时为基准的全球风场数据，转换为以指定地方时为基准的全球风场数据；以任意相邻三天的以世界时为基准的全球风场数据为原始数据集，采用邻近点内插得到其中第二天的一小时间隔的全球降雨数据，由此得到以指定地方时为基准的网格化的一小时间隔的全球风场数据；根据该地方时的所有天数的全球风场数据，计算该地方时的风场分布。通过本发明的方法，可以利用现有的各种长期的基于UTC时间的风场数据集，在不增加任何成本和观测的条件下，获取到全球风速和风向的地方时变化特征。

技术领域

本发明涉及全球气候研究领域，具体涉及一种利用风场数据集获取不同地方时风场分布的方法。

背景技术

风作为描述大气运动的基本要素，是研究大气动力学和气候学的重要参量。对于风场的研究，广泛应用在土壤风蚀评估、沙尘暴预测、生态环境改善、大气污染评价、风能资源评估等领域，一直以来都是学者们的研究热点。而研究风的日变化，尤其是其地方时变化，对于研究物质循环、区域气候、气象预报等有重要意义。

目前测风的手段多种多样，常见的如测风塔、散射计、辐射计、合成孔径雷达等等。但是这些手段各自都有其缺点：测风塔站点分布不均，部分地区出现数据空白；散射计和辐射计反演结果分辨率不足，有些无法实现全球覆盖；SAR反演方法复杂。为了解决这些问题，逐渐出现了再分析风场数据，如NCEP、CCMP、ERA-interim、CFSR等。然而这些数据集的时间基准都是世界时，无法满足对风场的地方时变化研究。目前对于风的地方时变化研究只局限于局部区域，而对于全球风场的地方时变化的研究则较少。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术缺陷，提出了一种利用风场数据集进行不同地方时风场分布研究的方法，其具有全球化、模块化、兼容各种风场数据集等特点。利用本发明的方法，可以在现有数据集的基础上，以及在不增加任何等本和观测条件的基础上获取到不同等压面全球风场的气候特征，对风场预报和风能资源的调查和评价有重要贡献。

为实现上述目的，本发明的实施例1提供了一种利用风场数据集获取不同地方时风场分布的方法，所述方法包括：

对风场数据集进行收集和汇总，得到以世界时为基准的全球风场数据；

将以世界时为基准的全球风场数据，转换为以指定地方时为基准的全球风场数据；

以任意相邻三天的以世界时为基准的全球风场数据为原始数据集，采用邻近点内插得到其中第二天的一小时间隔的全球降雨数据，由此得到以指定地方时为基准的网格化的一小时间隔的全球风场数据；

根据该地方时的所有天数的全球风场数据，计算该地方时的风场分布。

作为上述方法的一种改进，所述以世界时为基准的全球风场数据包括距离地面10m的每个格网点的东西方向的风速矢量U10分量和南北方向的风速矢量V10分量，其中格网点按照分辨率0.25°×0.25°进行划分。

作为上述方法的一种改进，所述将以世界时为基准的全球风场数据，转换为以指定地方时为基准的全球风场数据；具体为：

LT＝(UTC-12)+Lon/15°

其中，LT代表地方时，UTC代表世界时，Lon代表格网点所在地理位置的经度。

作为上述方法的一种改进，所述根据该地方时的所有天数的全球风场数据，计算该地方时的风场分布；具体包括：

将指定地方时的第i个格网点的U10分量U10_i,j和V10分量V10_i,j，合成为风速数据：

其中，j＝1,2,3,…,N为时间序列，N为总天数，W_ij合成后的风速值；