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儀表網 儀表標準】由中國氣象科學研究院等負責起草的推薦性國家標準《
激光雷達測風數據可靠性評價技術規范》編制完成并征求意見,時間截止至2022年8月19日。
測風激光雷達在全球氣候變化研究、風能資源評估、強天氣過程氣象監測、運動賽事氣象保障和軍事領域等工作中都發揮著越來越重要的作用。但測風激光雷達屬遙測系統,不同的測風激光雷達采用的遙測和反演手段不同,在使用前需要對其測風性能進行分析,對其觀測數據進行質量檢驗,了解其測量的風速、風向等要素的可靠性。
近年我國已開展測風激光雷達和測風塔的對比試驗,檢驗激光雷達的測風性能,但缺乏統一的對比觀測技術規范、樣本篩選與數據分析標準,因此獲得的評估結果也會有一定差異,從而降低測風激光雷達測試結果的可比性和準確度。
針對這些問題,《激光雷達測風數據可靠性評價技術規范》規定利用測風激光雷達與測風塔進行對比觀測、檢驗激光雷達測風數據可靠性的方法,以及激光雷達測風數據可靠性判斷依據。客觀科學地評估激光雷達的測風性能能為測風激光雷達在風能資源開發、重大工程建設、氣象防災減災的科學應用提供技術保障。
測風激光雷達是以激光器為光源向大氣發射激光脈沖,接收大氣(氣溶膠粒子和大氣分子)的后向散射信號,通過分析發射激光的徑向多普勒頻移來反演風速的,直接得到高分辨率、高精度的實時三維風場數據的測風設備。它具有自動化程度高、安裝簡單易維護、移動便攜性好、三維風場觀測、高時空分辨率等特點。
用于對近地面氣流運動情況進行觀測、記錄的塔桅結構物,在塔體不同高度處安裝風速計、風向標以及溫度、氣壓等監測設備,可全天候不間斷地觀測,觀測結果被記錄并存儲于安裝在塔體上的數據記錄儀中。
測風塔的設置應參照GB/T 35221—2017的地面氣象觀測場環境要求,用作對比試驗的測風塔四周應空曠平坦,避免設置在陡坡、洼地或鄰近有叢林、煙囪、高大建筑物的地方。同時,測風塔的高度不低于100m,觀測高度設置至少為5層,最低層為測風激光雷達觀測最低高度,最高層為觀測塔最高觀測高度,中間至少設置3層,各觀測高度建議安裝兩套杯式測風儀在兩側伸臂。
標準還規定,測風塔上的杯式測風儀傳感器需要安裝在與當地冬、夏季的主導風向垂直的儀器伸臂上,伸臂長度要符合QX/T 449—2018規范要求。所有杯式測風儀傳感器需經標準風洞檢測合格,并給出檢測曲線(或檢測數據)。
據了解,該標準規定的對比觀測方法,是參照相關規范、標準結合多年來的實際工作經驗而采用的成熟、可靠的方法,可客觀科學地評估激光雷達的測風性能,為測風激光雷達在風能資源開發、重大工程建設、氣象防災減災的科學應用提供技術保障。
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