风廓线雷达湍流探测应用研究

张志标，姜明波，杜智涛，刘可邦，初奕琦，杨 川

(1.北京应用气象研究所，北京 100029；2.北京无线电测量研究所，北京 100854)

0 引言

大气湍流是一种不规则的大气运动方式，它由许多大小不同的大气涡旋所组成。大气湍流的存在使大气中的动量、热量、水汽和污染物的垂直和水平交换作用明显增强，是大气中的一种重要运动形式[1]。

由于大气湍流伴随的能量、动量、物质的传递和交换远远大于层流，因此其造成的扩散力、剪切应力也更加强烈。在航空气象中，大气湍流对于飞行器的影响很大，轻则造成飞行器颠簸，影响乘客的飞行体验，增加飞机的疲劳损伤；重则导致飞机飞行姿态发生变化，使之难以控制，引发严重的飞行事故。因此研究大气湍流及其变化规律对于飞行安全保障是很有必要的。

文章利用满洲里西郊机场新建的边界层风廓线雷达，选取了几个典型晴天个例，分析湍流耗散率ε的时空分布特征，这对于机场上空的湍流监测、风切变识别以及航危天气预警等业务的应用具有一定的参考意义。

1 设备数据与算法原理

1.1 设备与资料

文章使用的边界层风廓线雷达是由中国航天科工二院23所生产的CFL-03型风廓线雷达，雷达的相关参数如表1所示。

表1 CFL-03型边界层风廓线雷达主要技术参数

计算所用数据资料为2020年8月的雷达径向基数据文件，文章在分析时选用了8月20日晴天个例进行分析，以此来降低降水粒子对雷达谱宽的影响，提高湍流耗散率计算精度。……