本研究工作由三部分構(gòu)成,一是利用火箭探空數(shù)據(jù)分析了平流層內(nèi)的風場特征;二是基于火箭探空溫度數(shù)據(jù)進行了相關(guān)的統(tǒng)計特征分析;三是提出一種新的算法計算湍流層頂高度并分析了其變化特征。主要內(nèi)容和結(jié)果如下:（1）根據(jù)1974-2004年間由65次火箭探測試驗獲取的酒泉上空風場數(shù)據(jù),分析了平流層中的風場特征:在固定高度,風速遵從對數(shù)正態(tài)分布;月平均的緯向風呈現(xiàn)出一個年周期變化,并且在較高的高度振幅較大;季節(jié)性的平均風在冬季是西風,而在夏季是東風,在春季和秋季,從平流層的高層至低層緯向風的風向是變化的;火箭探測的緯向風觀測數(shù)據(jù)與HWM07模式風場數(shù)據(jù)之間的相關(guān)系數(shù)是0.7,而MERRA再分析風場數(shù)據(jù)與火箭探測的緯向風數(shù)據(jù)之間比較吻合,相關(guān)系數(shù)達到0.98,另外模式風場數(shù)據(jù)和再分析資料的經(jīng)向風都與火箭數(shù)據(jù)之間存在較大的偏差。此外,本部分還對平流層突然增溫對冬季緯向風的影響進行了探討,平流層突然增溫是引起HWM07模式與觀測資料之間出現(xiàn)較大偏差的原因之一,因為它改變了緯向風的風向。（2）基于1974-2014年間由火箭探測獲取的酒泉上空20-60km高度范圍的大氣溫度數(shù)據(jù),通過與MSIS模式數(shù)據(jù)在各個季... 

【文章來源】：國防科技大學湖南省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

臨近空間平流層飛艇（圖片來自中國航天報飛天科普周刊，2014/09/05）

2.1 引言探空火箭是用于在近地空間進行數(shù)據(jù)探測和科學試驗的一類火箭，與航天運載火箭不同，其載荷通常為探測載荷。中國最早的探空火箭是用于氣象探測的氣象火箭，第一枚探空火箭于 1960 年 9 月發(fā)射。氣象火箭主要用于 20-80km 高度范圍內(nèi)的大氣溫度、氣壓、密度以及風速風向等氣象要素的探測，本文所采用的火箭數(shù)據(jù)也是氣象火箭所獲取的。從 1960 年至今約 50 余年間，發(fā)射的探空火箭數(shù)量頗大，由于各種原因，獲取到有效數(shù)據(jù)的氣象火箭的發(fā)射時次在時間的軌跡上顯得斷斷續(xù)續(xù)，其中在上世紀 80 年代后我國的探空火箭事業(yè)停滯了數(shù)年。隨著科技的進步，探空火箭的型號和探測技術(shù)也不斷改進，從早期的織女一號火箭到近年來的天鷹 4 號火箭，從早期的簡單的探空儀到子午工程中探空火箭搭載的鯤鵬一號探空儀，我國的探空火箭技術(shù)日趨成熟。如圖 1 所示為天鷹二號探空火箭的結(jié)構(gòu)組成。載荷是探空火箭的關(guān)鍵所在，2011 年 5月子午工程探空火箭試驗搭載的鯤鵬一號探空儀就包含了朗繆爾探針、雙臂探針式電場儀、大氣微量成分探空儀三個探測載荷[6,38]。

圖 2.8 在 28km、38km 和 48km 高度上的月平均的緯向風。小圓圈表示觀測數(shù)據(jù)，黑色曲線表擬合曲線。底部是 1967-2004 年的火箭探測風場數(shù)據(jù)在 12 個月的分布情況。表 2.4 不同高度對應(yīng)的擬合函數(shù)中的系數(shù)和擬合優(yōu)度的相關(guān)統(tǒng)計值高度 28 km 38 km 48 km0u20.7 25.9 36.40t1.2 0.5 0.4R-square 0.66 0.72 0.62rmse 11.3 13.8 24.22.4.2 風場的季節(jié)變化一般而言，中緯地區(qū)平流層的風在冬季是西風而在夏季是東風。由于太陽輻射均勻，在冬季上層氣流從低緯地區(qū)向中緯地區(qū)流動，在科氏力的影響下變成西風。理，在夏季中緯地區(qū)的上層氣流向低緯地區(qū)流動，在科氏力作用下變成東風。因此

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號：3058561