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双多普勒雷达反演强风暴三维风场的数值试验 被引量:26
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作者 何宇翔 肖辉 +1 位作者 杜秉玉 刘术艳 《南京气象学院学报》 CSCD 北大核心 2005年第4期461-467,共7页
两部雷达测得的径向速度再加上质量连续方程可以求解大气风场,利用这一原理,以1996年6月29日发生在北京东北部京冀交界处的一次强风暴过程为例,用模式反演出风暴体的三维风场结构,误差分析表明和实况基本一致。利用模式输出的三维风场,... 两部雷达测得的径向速度再加上质量连续方程可以求解大气风场,利用这一原理,以1996年6月29日发生在北京东北部京冀交界处的一次强风暴过程为例,用模式反演出风暴体的三维风场结构,误差分析表明和实况基本一致。利用模式输出的三维风场,先模拟两部多普勒雷达扫描的数据,在此基础上,进行三维风场反演,结果表明,反演得到的流场和模拟的流场总体趋势完全一致,风暴的中心位置吻合较好,上升气流和下沉气流的分布也很接近,水平速度分量反演的误差很小,基本上可以反映三维风场的真实情况。垂直速度的平均离差在各个高度上都较小,反演结果较好。 展开更多
关键词 双多普勒雷达 三维风场反演 数值模拟
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一次弓状回波、强对流风暴及合并过程研究Ⅱ:双多普勒雷达反演三维风场分析 被引量:22
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作者 王俊 盛日锋 陈西利 《高原气象》 CSCD 北大核心 2011年第4期1078-1086,共9页
利用济南和滨州两部新一代多普勒雷达反演的三维风场,分析了发展成熟和减弱阶段的弓状回波、强对流风暴的三维风场结构,以及两者合并过程的风场变化特征。结果表明:(1)弓状回波的头部和尾部分别对应气旋性和反气旋性环流,气旋性环流较... 利用济南和滨州两部新一代多普勒雷达反演的三维风场,分析了发展成熟和减弱阶段的弓状回波、强对流风暴的三维风场结构,以及两者合并过程的风场变化特征。结果表明:(1)弓状回波的头部和尾部分别对应气旋性和反气旋性环流,气旋性环流较强。在逗点云系阶段,回波强度、主上升气流,以及气旋和反气旋性环流开始减弱。(2)强对流风暴靠近处于消散期的旧对流风暴时产生了较强的下沉气流,促使强对流风暴的产生和发展。强对流风暴的强回波区在低层为风场辐合中心,而高层则对应辐散流场。(3)强对流风暴和弓状回波合并过程显示,弓状回波处于逗点云系阶段的后期,前沿只有弱的上升气流,而强对流风暴处于成熟、减弱阶段,靠近弓状回波一侧有较强的下沉气流,两者相互靠近的过程中弓状回波前沿的弱上升气流与较强的下沉气流汇合,导致弓状回波迅速减弱,强对流风暴也短时减弱。随着弓状回波后部有组织的后侧入流的侵入,强对流风暴中的暖湿气流被剧烈抬升,促使风暴发展的更加强盛。 展开更多
关键词 弓状回波 强对流 双多普勒雷达 三维风场
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一次局地大暴雨三维风场的双多普勒雷达探测研究 被引量:31
3
作者 周海光 张沛源 《大气科学》 CSCD 北大核心 2005年第3期372-386,共15页
使用地基双多普勒天气雷达综合和连续调整技术(MUSCAT),对2001年7月13日安徽省合肥、马鞍山双多普勒雷达同步探测到的暴雨系统进行三维风场反演。其暴雨系统的流场特点是在低层存在切变线和辐合线,高层气流辐散,有明显的垂直环流;低层... 使用地基双多普勒天气雷达综合和连续调整技术(MUSCAT),对2001年7月13日安徽省合肥、马鞍山双多普勒雷达同步探测到的暴雨系统进行三维风场反演。其暴雨系统的流场特点是在低层存在切变线和辐合线,高层气流辐散,有明显的垂直环流;低层的水平辐合区与高层的水平速度的辐散区相匹配,对应着上升运动;下沉气流在近地面层形成的向外流出的辐散气流促使暴雨系统前方低层暖湿空气上升;南北强回波单体在全椒附近合并,单体合并首先从低层开始,然后扩展到中高层,造成全椒地区的局地强降水;中低层的切变线和辐合线是强回波单体合并的动力因素;流场特征是在其上空形成中尺度涡旋。最后,给出了这次暴雨的概念流场模型。 展开更多
关键词 暴雨 双多普勒天气雷达 三维风场 反演方法 MUSCAT 概念流模型
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多部多普勒雷达同步探测三维风场反演系统 被引量:30
4
作者 周海光 王玉彬 《气象》 CSCD 北大核心 2002年第9期7-11,共5页
“我国重大气候和天气灾害的形成机理与预测理论研究”项目首次启用双多普勒雷达组网同步观测 ,如何从同步观测的暴雨资料中反演三维风场 ,具有重要的理论和现实意义。根据项目需要 ,建立了国内首套多部多普勒天气雷达同步探测三维风场... “我国重大气候和天气灾害的形成机理与预测理论研究”项目首次启用双多普勒雷达组网同步观测 ,如何从同步观测的暴雨资料中反演三维风场 ,具有重要的理论和现实意义。根据项目需要 ,建立了国内首套多部多普勒天气雷达同步探测三维风场反演软件系统 ;并反演出 2 0 0 1年 7月 1 3日由双多普勒雷达同步观测到的一个中 β尺度暴雨系统的三维风场 ,结果显示 ,该三维风场结构合理 。 展开更多
关键词 双多普勒天气雷达 三维风场 反演 软件系统 气候 天气灾害 形成机理
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笛卡儿坐标系的双多普勒天气雷达三维风场反演技术 被引量:62
5
作者 周海光 张沛源 《气象学报》 CSCD 北大核心 2002年第5期585-593,共9页
文中研究了笛卡尔坐标系下双多普勒天气雷达三维风场反演技术 ,提出了包括雷达原始资料的预处理 ,空间插值以及可靠性检验的新方法 ,提高了反演结果的可信度和精确度。使用模拟的双多普勒雷达体扫资料进行了反演试验 ,结果表明 :本文的... 文中研究了笛卡尔坐标系下双多普勒天气雷达三维风场反演技术 ,提出了包括雷达原始资料的预处理 ,空间插值以及可靠性检验的新方法 ,提高了反演结果的可信度和精确度。使用模拟的双多普勒雷达体扫资料进行了反演试验 ,结果表明 :本文的方法能够比较真实地反映风场的三维结构 ,可以用于真实风场的反演。 展开更多
关键词 笛卡儿坐标系 双多普勒天气雷达 三维风场 反定 插值 变分
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利用双多普勒雷达研究强飑线过程的三维风场结构 被引量:37
6
作者 王俊 朱君鉴 任钟冬 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第2期241-251,共11页
山东齐河CINRAD/SA和滨州CINRAD/SC雷达相距125.5km,组成了双多普勒雷达观测网,利用2004年6月21—22日的一次强飑线过程的多普勒天气雷达探测资料,分析了双雷达观测资料的质量控制结果,并根据双多普勒雷达反演的三维风场研究了飑线的三... 山东齐河CINRAD/SA和滨州CINRAD/SC雷达相距125.5km,组成了双多普勒雷达观测网,利用2004年6月21—22日的一次强飑线过程的多普勒天气雷达探测资料,分析了双雷达观测资料的质量控制结果,并根据双多普勒雷达反演的三维风场研究了飑线的三维结构。结果表明,两部雷达探测的回波在水平位置上有2.0km的差别,回波强度滨州雷达低5.2dBz,回波结构也有一定的差别,径向速度在可比较的区域一致性很好。飑线不同位置的水平风场结构有很大不同,在飑线北端,低层是气旋性辐合风场,飑线南端是反气旋性辐合风场,而中部沿强对流窄带的前部是偏西和东南风的风场辐合。中高层云中风逐渐转为西北风,强对流回波带上空对应辐散风场;垂直于强对流带方向的风场垂直结构表明:成熟阶段,强对流窄带前部的低层是入流气流,即东风气流,它与对流带后部的西风相遇后向上倾斜上升,在中高层向前流出形成飑前砧状云。减弱阶段,低层的西风分量增强并向前穿过强对流回波带,导致前面的入流气流风速减弱、下边界抬高,这一垂直风场结构和演变特征与美国中纬度飑线的结构基本一致。 展开更多
关键词 双多普勒雷达 飑线 三维风场 强对流带
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双多普勒天气雷达反演大气三维风场的个例研究 被引量:11
7
作者 古金霞 顾松山 +1 位作者 陈钟荣 裴宇杰 《南京气象学院学报》 CSCD 北大核心 2005年第6期833-839,共7页
根据笛卡尔坐标系下双多普勒天气雷达反演大气三维风场的理论,以2003年7月5日发生在安徽省的一次强降水过程为例,反演大气三维风场。结果表明:利用双多普勒天气雷达反演大气风场能够更加详细地反映出大气风场的三维结构。
关键词 双多普勒天气雷达 反演 三维风场
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一次梅雨锋降水系统三维风场双、三雷达对比研究 被引量:9
8
作者 周海光 王玉彬 《气象》 CSCD 北大核心 2003年第5期13-17,共5页
20 0 2年 ,“我国重大气候和天气灾害的形成机理与预测理论研究”项目首次启用三多普勒天气雷达组网对暴雨系统进行同步观测 ,作者使用MUSCAT技术对 6月2 4日梅雨锋雨带上的一个中 β系统进行了双、三多普勒雷达三维风场对比分析 。
关键词 梅雨锋降水系统 三维风场 天气灾害 形成机理 多普勒天气雷达 对比分析 天气过程分析
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山东省一次积层混合云暴雨三维风场的双多普勒雷达探测 被引量:6
9
作者 盛日锋 王俊 +1 位作者 李欣 龚佃利 《南京气象学院学报》 CSCD 北大核心 2008年第5期731-737,共7页
使用地基双多普勒天气雷达监测资料和常规探测资料,对2005年9月19日凌晨发生在鲁中地区的一次暴雨进行分析,结果表明:本时段暴雨是积层混合云降水所致,中低层存在切变线和辐合线,风场中尺度结构造成小尺度对流单体的发展,这些对流单体... 使用地基双多普勒天气雷达监测资料和常规探测资料,对2005年9月19日凌晨发生在鲁中地区的一次暴雨进行分析,结果表明:本时段暴雨是积层混合云降水所致,中低层存在切变线和辐合线,风场中尺度结构造成小尺度对流单体的发展,这些对流单体以带状结构组成回波群镶嵌在大面积的层状云中;伴随弱冷空气侵入,风场的中尺度结构主要出现在4 km以下的层次,中低层切变线和冷空气的侵入是强回波单体发展的动力因素;在垂直方向上,强回波区有明显的垂直运动。风场的中尺度结构对鲁中强降水的发生和维持有重要作用。 展开更多
关键词 双多普勒雷达 暴雨 三维风场 中尺度结构
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单部多普勒雷达反演三维风场涡度-散度方法的初步研究 被引量:7
10
作者 王红艳 葛润生 徐宝祥 《气象科技》 北大核心 2001年第3期22-25,共4页
涡度 散度反演三维风场的方法是在反演二维风场的涡度 散度方法基础上发展得到的。其基本做法是将垂直方向的涡度方程适当简化 ,结合涡度和散度的定义 ,再以连续方程为约束 ,计算出风场三个方向的分量以及涡度、散度 ,从而反演得到三... 涡度 散度反演三维风场的方法是在反演二维风场的涡度 散度方法基础上发展得到的。其基本做法是将垂直方向的涡度方程适当简化 ,结合涡度和散度的定义 ,再以连续方程为约束 ,计算出风场三个方向的分量以及涡度、散度 ,从而反演得到三维风矢量场。初步的试测资料检验结果表明 ,它是一种具有实用前景的三维风场反演方法。 2 0 0 0年 ,作者考虑了降水粒子的下落速度对垂直速度的影响 。 展开更多
关键词 单部多普勒天气雷达 三维风场 反演 散度 涡度方程 大气
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预处理共轭梯度法在VVP三维风场反演中的应用 被引量:5
11
作者 张少波 胡明宝 张鹏 《气象科学》 CSCD 北大核心 2004年第3期303-308,共6页
本文从VVP(VolumeVelocityProcessing)方法的原始方程出发 ,进行三维风场反演的实验 ,在分析体积中心点反演十个变量 ,对病态矩阵的求解采用了预处理共轭梯度方法。通过对实测资料的分析 ,结果表明 :预处理共轭梯度方法能较好的处理矩... 本文从VVP(VolumeVelocityProcessing)方法的原始方程出发 ,进行三维风场反演的实验 ,在分析体积中心点反演十个变量 ,对病态矩阵的求解采用了预处理共轭梯度方法。通过对实测资料的分析 ,结果表明 :预处理共轭梯度方法能较好的处理矩阵的病态问题 ,反演的水平二维风场、散度项和变形项结果比较合理 ,散度项和形变项量级都在 10 - 6 ~ 10 - 3之间 ,水平速度和垂直速度量级在 10 - 1~ 10 1之间。 展开更多
关键词 多普勒天气雷达 VVP预处理共轭梯度法 三维风场反演
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三维风场各分量对定日镜动态响应的影响研究 被引量:5
12
作者 冯煜 陈小安 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第8期156-163,共8页
针对定日镜抗风设计过程中仅考虑纵向风而忽略竖向风和横向风对结构响应的问题,提出利用不同方向上的脉动风压功率谱和AR模型进行三维脉动风场的时程模拟,并将平均风荷载和脉动风荷载共同作用在建立的定日镜有限元模型上,通过对5种典型... 针对定日镜抗风设计过程中仅考虑纵向风而忽略竖向风和横向风对结构响应的问题,提出利用不同方向上的脉动风压功率谱和AR模型进行三维脉动风场的时程模拟,并将平均风荷载和脉动风荷载共同作用在建立的定日镜有限元模型上,通过对5种典型位置状态下定日镜的动力特性和风致动态响应分析得到风场各分量荷载对结构的影响。研究结果表明:在定日镜前5阶自振频率范围内,竖向和横向脉动风可能会引起结构的共振响应;定日镜在工作位置时的位移风振系数较小,可以仅考虑纵向和竖向风对其动态响应的影响;定日镜在避险停放位置时的位移风振系数较大,需同时考虑纵向、竖向和横向风对其动态响应的影响。 展开更多
关键词 定日镜 三维风场 脉动压功率谱 AR模型 动态响应
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用双多普勒雷达反演降水系统三维风场试验研究 被引量:31
13
作者 刘黎平 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2003年第4期502-504,共3页
关键词 双多普勒雷达 反演 降水系统 三维风场 试验研究
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多变量三维风场的简化及应用 被引量:1
14
作者 赵大乐 纪冬梅 +2 位作者 姚秀平 郑玉婷 姚均天 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期532-538,559,共7页
三维空间风场在三个方向上相关性很小,可认为各个方向是相互独立的。对于输电线路的影响而言顺风向脉动作用是主要的,远大于其它两个方向,可简化为一维风场计算。以小波为分析工具,实现由风载荷功率谱到风速-时间历程的转变,并对模拟结... 三维空间风场在三个方向上相关性很小,可认为各个方向是相互独立的。对于输电线路的影响而言顺风向脉动作用是主要的,远大于其它两个方向,可简化为一维风场计算。以小波为分析工具,实现由风载荷功率谱到风速-时间历程的转变,并对模拟结果进行了比较。研究结果表明:小波分析在风载荷模拟中可靠性较高,可为输电线路风响应的进一步研究提供参考。 展开更多
关键词 三维风场 小波分析 速模拟
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用双多普勒天气雷达资料研究暴雨三维风场结构 被引量:5
15
作者 周海光 《气象科学》 CSCD 北大核心 2008年第6期630-636,共7页
使用双多普勒天气雷达三维风场反演技术对2005年6月11—12日梅州和汕头多普勒天气雷达探测到的华南暴雨资料进行了三维风场反演,对暴雨系统的中尺度三维动力结构进行了详细分析。结果表明:此次暴雨主要是由中低层的中β尺度辐合线、中... 使用双多普勒天气雷达三维风场反演技术对2005年6月11—12日梅州和汕头多普勒天气雷达探测到的华南暴雨资料进行了三维风场反演,对暴雨系统的中尺度三维动力结构进行了详细分析。结果表明:此次暴雨主要是由中低层的中β尺度辐合线、中β尺度切变线和嵌于其中的中γ尺度涡旋共同作用引发的。低层辐合、高层辐散的动力结构,有利于暴雨系统的触发、维持和发展。最后,综合分析结果给出了此次暴雨的三维动力结构模型。 展开更多
关键词 华南暴雨 三维风场 双多普勒雷达 反演
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三维风场调整和诊断模式的实用研究 被引量:1
16
作者 余兴 刘贵华 李兆元 《陕西气象》 1997年第1期15-17,共3页
建立了一个质量连续性约束的风场调整和诊断模式,对深圳地区复杂下垫面条件下的边界层风场作了数值试验。模式采用变分技术和直接差分方法联合使用的方案。模式以实测资料为初始输入,对该地区的风场作了较细致的模拟分析。结果表明,... 建立了一个质量连续性约束的风场调整和诊断模式,对深圳地区复杂下垫面条件下的边界层风场作了数值试验。模式采用变分技术和直接差分方法联合使用的方案。模式以实测资料为初始输入,对该地区的风场作了较细致的模拟分析。结果表明,模式计算性能稳定,调整后的风场能较好地体现出实际大气的流动特性。 展开更多
关键词 三维风场调整和诊断模式 变分技术 差分方法 复杂地形
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三雷达、双雷达反演降雹超级单体风暴三维风场结构特征研究 被引量:26
17
作者 韩颂雨 罗昌荣 +2 位作者 魏鸣 黄美金 陈磊 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第5期757-770,共14页
为研究降雹超级单体风暴的三维结构特征,利用厦门、龙岩、梅州3部新一代天气雷达(CINRAD/SA)基数据,采用基于动态地球坐标系的双雷达和三雷达三维风场反演技术,分析了2016年4月8日傍晚福建省南部漳州地区出现的一次冰雹过程的回波强度... 为研究降雹超级单体风暴的三维结构特征,利用厦门、龙岩、梅州3部新一代天气雷达(CINRAD/SA)基数据,采用基于动态地球坐标系的双雷达和三雷达三维风场反演技术,分析了2016年4月8日傍晚福建省南部漳州地区出现的一次冰雹过程的回波强度、三维风场及相关物理量分布变化。主要结果为:(1)冰雹云初生、发展阶段,低层水平流场出现气旋性辐合,云体内部形成较强的上升运动。(2)冰雹云强盛阶段,回波顶高度达16 km,其中大于60 dBz的回波高度由5.3 km发展至9 km,最强回波达74.5 dBz,伴随出现最长达25 km的三体散射长钉回波和32.7 km的旁瓣回波。低层水平维持气旋性流场的同时,高层出现反气旋性流场。4—8 km高度内,大于20 m/s的强上升气流持续近37 min。最大垂直速度达51.06 m/s,出现在超级单体悬垂部(约7.5 km高度处)。(3)降雹时段,出现明显的下沉气流。降雹超级单体的三维流场结构表现为:风暴移向前沿低层气旋性气流进入风暴后逐渐倾斜上升,到达风暴顶形成反气旋性气流,并逐渐向下形成下沉气流。(4)系统减弱阶段,出现系统性下沉气流,强回波底及地。双雷达和三雷达能较好地反演降雹超级单体的三维风场精细结构,有助于加深对冰雹云结构的认识进而提高冰雹预报能力。 展开更多
关键词 冰雹 超级单体 双雷达反演 三雷达反演 三维风场结构
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双Doppler雷达非同时性资料反演三维风场的改进方案 被引量:9
18
作者 刘舜 邱崇践 《高原气象》 CSCD 北大核心 2003年第4期329-336,共8页
针对Doppler雷达观测资料具有非同时性的特点,对原有的从双Doppler雷达资料反演三维风场的MANDOP方法进行了改进。新方案同时反演两次体积扫描期间开始和结束两个时刻的三维风场并假设在该期间内风随时间线性变化,从而保证了在目标函数... 针对Doppler雷达观测资料具有非同时性的特点,对原有的从双Doppler雷达资料反演三维风场的MANDOP方法进行了改进。新方案同时反演两次体积扫描期间开始和结束两个时刻的三维风场并假设在该期间内风随时间线性变化,从而保证了在目标函数中反演量与观测量的时间一致性。用模式模拟资料和一次实测的超级风暴单体资料分别进行了反演试验,结果表明,采用该处理方案可以提高反演精度。 展开更多
关键词 DOPPLER雷达 反演 三维风场 资料 线性变化 非同时性
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海岸地区三维风场与污染物输送扩散模式 被引量:4
19
作者 吴小鸣 蒋维楣 《环境科学学报》 CAS CSSCI CSCD 北大核心 1991年第1期63-70,共8页
首先建立了一个复杂地形条件下的中尺度三维边界层预报模式,模拟研究了局地海陆风环流条件下的三维风场。并将其输出直接作为一个三维欧拉数值模式的输入,以模拟沿海地区海陆风演变过程中,空气污染物(SO_2)浓度的时空分布。为更接近实际... 首先建立了一个复杂地形条件下的中尺度三维边界层预报模式,模拟研究了局地海陆风环流条件下的三维风场。并将其输出直接作为一个三维欧拉数值模式的输入,以模拟沿海地区海陆风演变过程中,空气污染物(SO_2)浓度的时空分布。为更接近实际,还专门建立了一个只需少量常规气象资料输入的背景风诊断模式。较好地完成了这三个模式间的联接。实例模拟计算的结果表明,此联接模式是行之有效的。 展开更多
关键词 三维风场 废物 输送扩散模式
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利用正则化方法对三维风场的变分调整 被引量:4
20
作者 黄思训 滕加俊 +1 位作者 兰伟仁 项杰 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第4期399-407,共9页
以三维风场为例,首先分析了Sasaki的变分最佳分析处理三维风场的方法,当观测资料没有高频成分时,变分最佳分析方法能收到良好效果,但当观测资料有高频成分及随机扰动时,变分最佳分析方法往往无法抑制高频成分,然后利用正则化思想,结合... 以三维风场为例,首先分析了Sasaki的变分最佳分析处理三维风场的方法,当观测资料没有高频成分时,变分最佳分析方法能收到良好效果,但当观测资料有高频成分及随机扰动时,变分最佳分析方法往往无法抑制高频成分,然后利用正则化思想,结合变分最佳分析方法及滤波技术对三维风场采用了广义变分最佳调整,并进行了数值试验,数值试验表明该方法(广义变分最佳分析)比通常的变分最佳分析方法具有较大的优越性. 展开更多
关键词 正则化方法 滤波技术 变分最佳分析 三维风场 广义变分最佳分析
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