Aeolus星载测风激光雷达进展综述

大气风场是气象中十分关键的要素之一,星载多普勒测风激光雷达能够实现大范围、高精度、不间断的风场测量,对于数值天气预报精度提升、气候研究和环境保护都有重要的意义。星载测风激光雷达的研究自20世纪至今已经有近30余年,在这个过程中,Aeolus是目前唯一成功发射的星载测风卫星。文中从Aeolus计划的提出开始,回顾了Aeolus的有效载荷ALADIN原理样机的地面试验,机载原型研发和机载试验的过程;对卫星发射至今的主要数据验证活动以及结果进行了总结,阐述了Aeolus产品出现误差的原因;针对Aeolus数据产品的实际应用,总结了星载测风数据对于气象研究的重要性和必要性;结合Aeolus的方案进行优化和模拟仿真,展示了仿真的结果。最后分析了Aeolus的数据特点,结合我国星载测风研究进程和气象领域的测风需求,提出了几点可以参考的内容和需要提高的技术,同时分析了三种不同的星载测风体制,其中混合体制的星载测风激光雷达具有优势,可作为我国未来研制星载测风卫星的主要方向。

Aeolus水平径向风速产品资料同化在台风预报中的应用研究

为评价星载激光测风雷达产品资料同化对台风预报的影响,以2020年台风“黑格比”和2019年台风“利奇马”为例,选用Aeolus卫星的水平径向风速产品,开展星载激光测风雷达资料同化及其对台风预报影响研究。首先基于ERA5再分析资料对Aeolus产品进行统计检验和偏差订正,并统计各高度层观测背景差的均方差作为观测误差用于同化试验。然后通过WRFDA(Weather Research and Forecast Model Data Assimilation)模式同化Aeolus产品并利用WRF(Weather Research and Forecast Model)模式开展预报试验。试验结果表明,Aeolus产品精度较高,统计所得各层观测误差在3~5 m s^(-1)范围且随高度的升高而增大,订正后资料满足三维变分同化无偏假设;在台风“黑格比”和“利奇马”期间同化该产品能使模式具备更加合理的环流形势,能够有效提高对台风“黑格比”和“利奇马”路径及强度的预报效果。

基于地基与星载激光雷达技术的武夷山山谷风环流研究分析

山谷风是一种热力驱动产生的局地环流,武夷山市三面环山,中部为丘陵地带,使得该地常年盛行山谷风。基于地面气象观测站、边界层测风激光雷达及激光雷达卫星Aeolus数据研究了武夷山山谷风环流特征。结果表明,夏季出现山谷风日天数最多,山谷风日出现时大气日变化特征显著,表现为山风出现的时间段,以偏北风为主,风速较小,低空激光雷达回波信号较强,气流运动以下沉为主,垂直方向上形成环流圈;谷风阶段,以偏南风为主,较山风阶段风速有所增强,低空激光雷达回波信号减弱,以上升气流为主;激光雷达数据融合的风廓线可见,武夷山非山谷风日常出现在对流层中低层盛行偏南风的天气形势下,偏南风将水汽输送至当地,使得当地低空被较厚云层覆盖或出现降水过程,从而削弱了山地与谷地的热力差异,局地环流被打破,山谷风环流无法形成。

豪迈科技2019年营业收入和净利润增长

2020年3月30日,山东豪迈机械科技股份有限公司(以下简称豪迈科技)披露2019年年报。2019年,公司实现营业收入43. 87亿元,同比增长17. 79%;实现归属于上市公司股东的净利润8. 63亿元,同比增长16. 73%。豪迈科技是技术领先、产能大、品种全、客户群优的专业轮胎模具制造商。近年来,轮胎企业为了适应市场需求,广泛采用新技术、新材料、新花纹,相应地对轮胎模具也提出了越来越高的要求,豪迈科技的竞争优势愈发明显。

星载激光测风技术体制及其评估方法综述

星载激光测风雷达是探测全球风场的重要工具。目前由欧洲空间局研制的全球首颗星载激光测风卫星Aeolus已于2018年8月顺利升空部署,美国和日本也在积极论证和研制新的星载激光测风雷达技术体制,分别采用混合多普勒测风雷达HDWL(Hybrid Doppler Wind Lidar)和相干多普勒测风雷达CDWL(Coherent Doppler Wind Lidar)技术体制。本文简要介绍了Aeolus、HDWL和CDWL技术体制,并根据前人的研究成果,从数据获取率和获取量、风场探测精度以及对数值预报系统的改进作用对这3种技术体制进行了评估综述。研究结果表明以气溶胶和云滴粒子为示踪物进行的大气风场探测具有更高的探测精度,其测风精度约为0—2 m/s,其探测范围为边界层和对流层下层;以大气分子为示踪物的大气风场探测精度相对较低,其精度约为1—3 m/s,但其具有更大的探测范围。根据3种星载激光测风雷达技术体制,Aeolus和HDWL具备探测边界层和对流层的大气风场能力,CDWL只能获取边界层至对流层下层的风场数据,HDWL体制相比Aeolus和CDWL,能够获取更多的风场探测数据,且能够实现较高精度水平风场矢量探测数据。OSSE(Observing System Simulation Experiments)实验表明,将星载激光测风雷达风场探测资料同化到数值预报系统之后,预报结果得到明显的改善,在双星联合探测体制下,更大的风场探测范围相比径向风场的探测更有助于提升数值预报系统的精度,而径向风场的探测将更好地提升星下点的探测精度。HDWL体制相比Aeolus和CDWL,由于其探测范围更广,且可以实现径向风速的探测,故推测其对数值预报系统的精度的提升作用更明显。对这3种技术体制的分析评估可为发展中国的星载激光测风雷达技术体制提供参考。