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基于WRF模式预报的微波湍流特性研究

赵慧 张守宝 王红光 刘萱 林乐科 张银辉 蔡文炳

赵慧,张守宝,王红光,等. 基于WRF模式预报的微波湍流特性研究[J]. 电波科学学报,2022,37(2):321-327. DOI: 10.12265/j.cjors.2021034
引用本文: 赵慧,张守宝,王红光,等. 基于WRF模式预报的微波湍流特性研究[J]. 电波科学学报,2022,37(2):321-327. DOI: 10.12265/j.cjors.2021034
ZHAO H, ZHANG S B, WANG H G, et al. Research on the turbulence characteristics in microwave band based on WRF forecasting model[J]. Chinese journal of radio science,2022,37(2):321-327. (in Chinese). DOI: 10.12265/j.cjors.2021034
Citation: ZHAO H, ZHANG S B, WANG H G, et al. Research on the turbulence characteristics in microwave band based on WRF forecasting model[J]. Chinese journal of radio science,2022,37(2):321-327. (in Chinese). DOI: 10.12265/j.cjors.2021034

基于WRF模式预报的微波湍流特性研究

doi: 10.12265/j.cjors.2021034
基金项目: 院士基金项目(A172003Y06);国家自然科学基金(61971385,61901424);稳定支持项目(A131901W14)
详细信息
    作者简介:

    赵慧:(1988—),女,宁夏人,中国电波传播研究所工程师,博士,研究方向为电波环境和传播特性研究

    张守宝:(1985—),男,山东人,中国电波传播研究所高级工程师,硕士,研究方向为大气波导传播

    王红光:(1980—),男,河南人,中国电波传播研究所高级工程师,博士,研究方向为电波环境和传播特性研究

    通讯作者:

    赵慧 E-mail:zhaohui0806@126.com

  • 中图分类号: TN011.3

Research on the turbulence characteristics in microwave band based on WRF forecasting model

  • 摘要: 大气湍流对对流层内微波的传播具有重要影响,正确认识大气湍流的特性有助于提高电波传播模型预测的准确性和可靠性. 本文利用天气数值预报(weather research and forecasting,WRF)模式预测气象要素,计算微波波段大气折射率结构常数,研究对流层内大气湍流的时空分布特性,并探讨其与温度、相对湿度和修正大气折射率的变化关系. 研究表明:近海面微波湍流强度具有明显的日变化特征;对流层内微波湍流的垂向结构具有较为明显的分层;大气环境出现逆温减湿现象,湍流活动较强. 这些研究成果可为微波在大气环境中传播的准确预测提供理论支持.
  • 图  1  模拟区域示意图

    Fig.  1  Schematic diagram of model domain

    图  2  温度T、相对湿度${\boldsymbol{U}}$和气压预报数据P与探空数据对比

    Fig.  2  Comparison of temperature T, relative humidity ${\boldsymbol{U}}$ and air pressure P forecast data with sounding data

    图  3  折射率结构常数随时间变化的高度剖面

    Fig.  3  Structure constant of atmospheric refractive index profile

    图  4  近海面折射率结构常数随时间变化曲线

    Fig.  4  Structure constant of atmospheric refractive index curve with time near the sea surface

    图  5  折射率结构常数随高度变化的等值线剖面

    Fig.  5  Structure constant of atmospheric refractive index contour profile with height

    图  6  修正折射率M,大气折射率结构常数${\boldsymbol{C}}_{\boldsymbol{n}}^2$,温度T和相对湿度${\boldsymbol{U}}$随高度变化曲线

    Fig.  6  Modified refractive index M, structure constant of atmospheric refractive index ${\boldsymbol{C}}_{\boldsymbol{n}}^2$, temperature T and relative humidity U vs. height

    图  7  修正折射率M和大气折射率结构常数${\boldsymbol{C}}_{\boldsymbol{n}}^2$随高度变化曲线

    Fig.  7  Modified refractive index M and structure constant of atmospheric refractive index $ {\boldsymbol{C}}_{\boldsymbol{n}}^2$ vs. height

    图  8  修正折射率M和大气折射率结构常数${\boldsymbol{C}}_{\boldsymbol{n}}^2$随高度变化的时间剖面

    Fig.  8  Modified refractive index M and structure constant of atmospheric refractive index ${\boldsymbol{C}}_{\boldsymbol{n}}^2$ profiles with time vs. height

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  • 收稿日期:  2021-02-04
  • 网络出版日期:  2021-06-24

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