Том 31, номер 10, статья № 7

Stephan A., Wildmann N., Смалихо И.Н. Измерения параметров ветровой турбулентности лидаром Windcube 200s в пограничном слое атмосферы. // Оптика атмосферы и океана. 2018. Т. 31. № 10. С. 815–820.
Скопировать ссылку в буфер обмена
Аннотация:

Предложен метод определения параметров ветровой турбулентности из данных, измеряемых импульсным когерентным доплеровским лидаром при коническом сканировании зондирующим пучком в условиях слабого эхосигнала. Представлены результаты пространственно-временной визуализации кинетической энергии турбулентности, ее скорости диссипации и интегрального масштаба турбулентности из измерений лидаром Windcube 200s в пограничном слое атмосферы. Показано, что применяемая процедура фильтрации лидарных данных позволяет получать приемлемые результаты при ненулевой вероятности плохой оценки радиальной скорости.

Ключевые слова:

когерентный доплеровский лидар, ветровая турбулентность

Иллюстрации:
Список литературы:

1. Smalikho I.N., Banakh V.A. Measurements of wind turbulence parameters by a conically scanning coherent Doppler lidar in the atmospheric boundary layer // Atmos. Meas. Tech. 2017. V. 10. P. 4191–4208.
2. Pierson G., Davies F., Collier C. An analysis of performance of the UFAM Pulsed Doppler lidar for the observing the boundary layer // J. Atmos. Ocean Technol. 2009. V. 26, N 2. P. 240–250.
3. Frehlich R.G., Yadlowsky M.J. Performance of mean-frequency estimators for Doppler radar and lidar // J. Atmos. Ocean Technol. 1994. V. 11, N 5. P. 1217–1230.
4. Frehlich R.G. Simulation of coherent Doppler lidar performance in the weak-signal regime // J. Atmos. Ocean Technol. 1996. V. 13, N 6. P. 646–658.
5. Frehlich R.G., Hannon S.M., Henderson S.W. Coherent Doppler lidar measurements of winds in the weak signal regime // Appl. Opt. 1997. V. 36, N 15. P. 3491–3499.
6. Frehlich R.G. Velocity error for coherent Doppler lidar with pulse accumulation // J. Atmos. Ocean Technol. 2004. V. 21, N 6. P. 905–920.
7. Smalikho I.N. Techniques of wind vector estimation from data measured with a scanning coherent Doppler lidar // J. Atmos. Ocean Technol. 2003. V. 20, N 2. P. 276–291.
8. Vasiljevic N., Lea G., Courtney M., Cariou J.P., Mann J., and Mikkelsen T. Long-range Windscanner system // Remote Sens. 2016. V. 8, N 11. 896. DOI: 10.3390/rs8110896.
9. Stephan A., Wildmann N., Смалихо И.Н. Эффективность метода МФАС для определения вектора скорости ветра из измерений лидаром Windcube 200s // Оптика атмосф. и океана. 2018. Т. 31, № 9. С. 725–733.
10. Frehlich R.G. Effect of wind turbulence on coherent Doppler lidar performance // J. Atmos. Ocean Technol. 1997. V. 14, N 2. P. 54–75.
11. Frehlich R.G., Cornman L.B. Estimating spatial velocity statistics with coherent Doppler lidar // J. Atmos. Ocean Technol. 2002. V. 19, N 3. P. 355–366.
12. Банах В.А., Смалихо И.Н. Когерентные доплеровские ветровые лидары в турбулентной атмосфере. Томск: Изд-во ИОА СО РАН, 2013. 304 с.
13. Банах В.А., Смалихо И.Н. Измерение ветра в пограничном слое атмосферы микроимпульсными когерентными допплеровскими лидарами // Оптика и спектроскопия. 2016. Т. 121, № 1. С. 164–171.
14. Бызова Н.Л., Иванов В.Н., Гаргер Е.К. Турбулентность в пограничном слое атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1989. 263 с.
15. Монин А.С., Яглом А.М. Статистическая гидромеханика. Ч. 2. М.: Наука, 1967. 720 с.
16. Ламли Дж., Пановский Г. Структура атмосферной турбулентности. М.: Мир, 1966. 264 с.
17. Hogan R.J., Grant A.L.M., Illingworth A.J., Pearson G.N., O’Connor E.J. Vertical velocity variance and skewness in clear and cloud-topped boundary layers as revealed by Doppler lidar // Q. J. R. Meteorol. Soc. 2009. V. 135, N 4. P. 635–643.
18. Barlow J.F., Dunbar T.M., Nemitz E.G., Wood C.R., Gallagher M.W., Davies F., O’Connor E., Harrison R.M. Boundary layer dynamics over London, UK, as observed using Doppler lidar during REPARTEE-II // Atmosp. Chem. Phys. 2011. V. 11, N 3. P. 2111–2125.
19. Huang M., Gao Z., Miao S., Chen F., Lemone M.A., Li J., Hu F., Wang L. Estimate of boundary-layer depth over Beijing, China, using Doppler lidar data during SURF-2015 // Bound.-Layer Meteorol. 2017. V. 162, N 9. P. 503–522.
20. Pichugina Y.L., Banta R.M. Stable boundary layer depth from high-resolution measurements of the mean wind profile // J. Appl. Meteorol. Climatol. 2010. V. 49, N 1. P. 20–35.
21. Bonin T.A., Carroll B.J., Hardesty R.M., Brewer W.A., Hajny K., Salmon O.E., Shepson P.B. Doppler lidar observation of the mixing height in Indianapolis using an automated composite fuzzy logic approach // J. Atmos. Ocean. Technol. 2018. V. 35, N. 3. P. 915–935.
 

Вернуться