[发明专利]利用风廓线雷达和RASS的大气波导监测方法

摘要

本发明公开的一种利用风廓线雷达及RASS系统的大气波导监测方法，能够有效的利用风廓线雷达和RASS监测表面和抬升波导，给出大气波导的类型及其特征值。在实际使用过程中，能够连续不间断监测表面和抬升波导，不需要探空设备，没用损耗器材，降低测量的费用，而且相对传统的探空方法操作简单，测量速度快。

主权项

1.一种利用风廓线雷达和RASS的大气波导监测方法，其特征在于具有如下步骤：—采用RASS系统测量大气虚温廓线；—采用风廓线雷达得到当前位置的垂直风速w和谱宽廓线；使用垂直风速w对虚温Tv进行修正；根据当前的位温θ和所在测量值高度z计算得出布维频率N；虚温修正过程如下：—利用风廓线雷达测量的虚温Tv计算出声速ca，再利用下式修正虚温，w为垂直风速，单位为m/s，其可由风廓线雷达测量，其符号向上为“‑”，向下为“+”；由于声源向上传播，定义ca的符号为“‑”；所述的布维频率N的计算方法利用如下公式：θ为位温，z为高度，g＝9.8m/s2为重力加速度，θ由虚温Tv近似计算得到，p0为1000hPa，p为不同高度处的大气压，其可由压高公式计算得到，z为与气压p所对应的高度，z0为p0处的高度，T为h与h0间的平均位温；—根据修正的谱宽和布维频率计算当前大气的湍流耗散率ε；进而计算得出大气湍流结构常数再利用布维频率、大气湍流耗散率和大气湍流结构常数计算出当前大气折射指数梯度—计算大气修正折射率M，建立该修正折射率梯度与所述的大气折射指数梯度的关系：当或时，表明当前大气出现陷获折射，该层大气为陷获层，判定当前出现大气波导；对于当前出现的大气波导的强度为：ΔM＝M2‑M1其中M2为陷获层顶层的大气修正折射率，M1为陷获层底层大气修正折射率，M2所对应的高度为波导顶部高度，在大气修正折射率垂直廓线M2处作垂直于地面的直线，交于大气修正折射率廓线上，该交点对应的高度为大气波导底部高度，大气波导厚度为波导顶部高度与波导底部高度的差值。