HWM07模式風場在高度60~100km的精度及建模初步研究
發(fā)布時間:2021-07-26 09:19
HWM07模式是一個應(yīng)用廣泛的國際標準參考大氣風場模式,其在航天飛行器的設(shè)計階段具有重要作用.因此,研究該模式風場精度具有重要意義,本文以廊坊中頻雷達的風場資料(2014—2016年)為基準,利用偏差、絕對差、相關(guān)系數(shù)、相對偏差和Lomb-Scargle周期圖方法,研究HWM07模式風場在高度60~100km的精度,最后,對本文建立的60~100km風場預(yù)報模型(UVDerM模型)精度進行分析.結(jié)果表明,在高度60~100km范圍內(nèi),(1)HWM07模式的緯向風偏差、絕對差、相關(guān)系數(shù)、相對偏差的平均值分別為14.0039 m·s-1、34.4750 m·s-1、0.1832、-75.4822%,經(jīng)向風偏差、絕對差、相關(guān)系數(shù)、相對偏差的平均值分別為-2.0019m·s-1、25.3689m·s-1、0.1442、-88.9980%;經(jīng)向風、緯向風的統(tǒng)計特征均與高度、季節(jié)有密切關(guān)系;(2)Lomb-Scargle周期圖結(jié)果表明,中頻雷達、HWM07模式風場在同一高度層顯著(通過90%顯著性檢驗)含有的波周期及功率譜存在較明顯差異,不同高度、不同季節(jié)顯著含有的波周期和功...
【文章來源】:地球物理學報. 2020,63(01)北大核心EISCICSCD
【文章頁數(shù)】:15 頁
【部分圖文】:
在2014—2016年廊坊地區(qū),HWM07模式與中頻雷達之間緯向風偏差(a)、不同季節(jié)緯向風偏差(b)隨高度變化特征
在2014—2016年廊坊地區(qū),HWM07模式與中頻雷達之間緯向風絕對差(a)、及不同季節(jié)緯向風絕對差(b)隨高度變化特征
圖5反映了HWM07模式與中頻雷達之間的經(jīng)向風偏差、及不同季節(jié)經(jīng)向風偏差隨高度變化特征,與緯向風偏差特征不同(圖1a),經(jīng)向風偏差隨高度增加呈現(xiàn)出“S”型變化特征,且在大部分高度層為負值(圖5a),整個高度范圍內(nèi)的經(jīng)向風偏差值范圍為-7.4916(94km)~6.8951m·s-1(70km),平均值為-2.0019m·s-1;春季與夏季、秋季與冬季的經(jīng)向風偏差隨高度變化基本一致(圖5b),但春季經(jīng)向風偏差以負值為主,夏季經(jīng)向風偏差在中低層以正值為主、中高層以負值為主,而秋季、冬季的經(jīng)向風偏差隨高度增加呈現(xiàn)出正值、負值交替變化特征,且主要位于-5~5m·s-1范圍內(nèi),在高度60~100km,春季、夏季、秋季、冬季的經(jīng)向風偏差值范圍分別為“-14.0775(60km)~1.2310m·s-1(70km)”、“-12.3584(94km)~12.3708m·s-1(72km)”、“-3.6925(60km)~7.2214 m·s-1(70km)”和“-4.4597(94km)~7.5131m·s-1(70km)”,對應(yīng)的平均值分別為-7.6651m·s-1、-1.5975m·s-1、0.4760m·s-1和0.2769m·s-1,即平均偏差值由小到大依次分別為冬季、秋季、夏季、春季.圖4 在2014—2016年廊坊地區(qū),HWM07模式與中頻雷達之間緯向風相對偏差(a)、及不同季節(jié)緯向風相對偏差(b)隨高度變化特征
【參考文獻】:
期刊論文
[1]臨近空間大氣環(huán)境對高超聲速飛行器氣動特性的影響研究進展[J]. 程旋,肖存英,胡雄. 飛航導(dǎo)彈. 2018(05)
[2]時間序列法在臨近空間大氣風場預(yù)報中的應(yīng)用[J]. 劉濤,肖存英,胡雄,涂翠,楊鈞烽,徐輕塵. 空間科學學報. 2018(02)
[3]臨近空間大氣環(huán)境建模及其對飛行器影響[J]. 孫磊,廉璞,常曉飛,閆杰. 指揮控制與仿真. 2016(05)
[4]北京MST雷達探測中間層-低熱層觀測結(jié)果初步分析[J]. 田玉芳,呂達仁. 地球物理學報. 2016(02)
[5]蝎虎天體OJ287中等時標光變的周期特性研究[J]. 丁楠,張皓晶,張雄,歐建文,羅丹. 物理學報. 2015(13)
[6]昆明平流層-對流層雷達系統(tǒng)及初步探測結(jié)果[J]. 李娜,陳金松,許正文,趙振維. 電波科學學報. 2014(06)
[7]烏魯木齊地區(qū)電離層環(huán)境長期變化特性研究[J]. 趙海生,吳振森,許正文,吳健,張雅彬,徐彬,薛昆. 空間科學學報. 2014(04)
[8]臨近空間氣象火箭探測資料精度的綜合評估[J]. 范志強,盛崢,萬黎,石漢青,江宇. 物理學報. 2013(19)
[9]臨近空間環(huán)境對高速飛行器影響分析與仿真研究[J]. 黃華,劉毅,趙增亮,姚志剛. 系統(tǒng)仿真學報. 2013(09)
[10]First observation of thermospheric neutral wind at Chinese Yellow River Station in Ny-lesund, Svalbard[J]. ZHANG Hong,AI Yong,ZHANG YanGe,HU GuoYuan. Chinese Science Bulletin. 2013(11)
本文編號:3303286
【文章來源】:地球物理學報. 2020,63(01)北大核心EISCICSCD
【文章頁數(shù)】:15 頁
【部分圖文】:
在2014—2016年廊坊地區(qū),HWM07模式與中頻雷達之間緯向風偏差(a)、不同季節(jié)緯向風偏差(b)隨高度變化特征
在2014—2016年廊坊地區(qū),HWM07模式與中頻雷達之間緯向風絕對差(a)、及不同季節(jié)緯向風絕對差(b)隨高度變化特征
圖5反映了HWM07模式與中頻雷達之間的經(jīng)向風偏差、及不同季節(jié)經(jīng)向風偏差隨高度變化特征,與緯向風偏差特征不同(圖1a),經(jīng)向風偏差隨高度增加呈現(xiàn)出“S”型變化特征,且在大部分高度層為負值(圖5a),整個高度范圍內(nèi)的經(jīng)向風偏差值范圍為-7.4916(94km)~6.8951m·s-1(70km),平均值為-2.0019m·s-1;春季與夏季、秋季與冬季的經(jīng)向風偏差隨高度變化基本一致(圖5b),但春季經(jīng)向風偏差以負值為主,夏季經(jīng)向風偏差在中低層以正值為主、中高層以負值為主,而秋季、冬季的經(jīng)向風偏差隨高度增加呈現(xiàn)出正值、負值交替變化特征,且主要位于-5~5m·s-1范圍內(nèi),在高度60~100km,春季、夏季、秋季、冬季的經(jīng)向風偏差值范圍分別為“-14.0775(60km)~1.2310m·s-1(70km)”、“-12.3584(94km)~12.3708m·s-1(72km)”、“-3.6925(60km)~7.2214 m·s-1(70km)”和“-4.4597(94km)~7.5131m·s-1(70km)”,對應(yīng)的平均值分別為-7.6651m·s-1、-1.5975m·s-1、0.4760m·s-1和0.2769m·s-1,即平均偏差值由小到大依次分別為冬季、秋季、夏季、春季.圖4 在2014—2016年廊坊地區(qū),HWM07模式與中頻雷達之間緯向風相對偏差(a)、及不同季節(jié)緯向風相對偏差(b)隨高度變化特征
【參考文獻】:
期刊論文
[1]臨近空間大氣環(huán)境對高超聲速飛行器氣動特性的影響研究進展[J]. 程旋,肖存英,胡雄. 飛航導(dǎo)彈. 2018(05)
[2]時間序列法在臨近空間大氣風場預(yù)報中的應(yīng)用[J]. 劉濤,肖存英,胡雄,涂翠,楊鈞烽,徐輕塵. 空間科學學報. 2018(02)
[3]臨近空間大氣環(huán)境建模及其對飛行器影響[J]. 孫磊,廉璞,常曉飛,閆杰. 指揮控制與仿真. 2016(05)
[4]北京MST雷達探測中間層-低熱層觀測結(jié)果初步分析[J]. 田玉芳,呂達仁. 地球物理學報. 2016(02)
[5]蝎虎天體OJ287中等時標光變的周期特性研究[J]. 丁楠,張皓晶,張雄,歐建文,羅丹. 物理學報. 2015(13)
[6]昆明平流層-對流層雷達系統(tǒng)及初步探測結(jié)果[J]. 李娜,陳金松,許正文,趙振維. 電波科學學報. 2014(06)
[7]烏魯木齊地區(qū)電離層環(huán)境長期變化特性研究[J]. 趙海生,吳振森,許正文,吳健,張雅彬,徐彬,薛昆. 空間科學學報. 2014(04)
[8]臨近空間氣象火箭探測資料精度的綜合評估[J]. 范志強,盛崢,萬黎,石漢青,江宇. 物理學報. 2013(19)
[9]臨近空間環(huán)境對高速飛行器影響分析與仿真研究[J]. 黃華,劉毅,趙增亮,姚志剛. 系統(tǒng)仿真學報. 2013(09)
[10]First observation of thermospheric neutral wind at Chinese Yellow River Station in Ny-lesund, Svalbard[J]. ZHANG Hong,AI Yong,ZHANG YanGe,HU GuoYuan. Chinese Science Bulletin. 2013(11)
本文編號:3303286
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