二维超声波风速风向传感器风向信号修正方法

针对二维超声波风速风向传感器输出的风向信号普遍存在风向角瞬变的问题,研究了产生风向角瞬变现象的原因,并提出了一种基于幅值—符号分解的风向修正算法。理论分析和实验结果表明:风向信号中的风向角瞬变是由传感器的量程限制造成的;基于幅值—符号分解的风向修正算法能在不改变风向角所表征的方位特征的前提下消除风向角瞬变。

风向的统计方法研究

在核安全分析和环境影响评价中,必须使用到的是小时气象数据。对自动气象站小时风向计算方法和小时数据如何统计,地面气象规范中和核安全导则中还没有定论,因此本文对小时风向统计方法展开讨论。目前小时风向值的计算方法有算术平均法、滑动平均法、矢量平均法和频率最高法,针对算术平均法和滑动平均法对经过0°的风向统计容易出现误差,本文提出对此的修正方法并对4种计算方法进行了比较。结果表明:文中过零风向修正方法简便准确,小时数据统计方法为整点前10 min数据时,修正算术平均法更可靠;但该方法对风速为零时的判断容易出现误差,因此在小风、静风频率高的地方推荐矢量平均法。关于小时数据的划分方法,美国核管会RG1.23与中国核安全导则及地面气象规范中的规定不同,因此文中利用实测资料对不同小时数据统计方法所得结果进行比较表明:取整点前或其他时段的10 min和15 min的数据进行平均的风向相关矩阵一致性为97.87%;取4个15 min平均值的平均或6个10 min数据平均值的平均作为小时值的风向相关矩阵一致性为99.96%,这两种统计方法与取10 min和15 min的一致性为86.00%,相对较差;取60 min时段的平均值作为小时值则与其余方法一致性最差。

相关矩阵在风资料重建中的应用分析

利用2007年清水川电厂50 m和府谷县气象站10 m同期自动站风逐时观测资料,建立两地各月逐时风u-v分量回归方程和两地四季不同风速档次风向相关矩阵。依据回归方程回代获取厂址50 m风的拟合资料,采用风向相关矩阵修正拟合风资料的风向结果。对修正后的风向结果验证表明:修正后的风向资料基本反映了厂址风向分布特征,效果较好。依据府谷县气象站1996—2005年10 m风逐时观测资料,重建1996—2005年厂址50 m风资料,并采用风向相关矩阵修正重建厂址50 m风资料的风向结果。