本研究工作由三部分構(gòu)成,一是利用火箭探空數(shù)據(jù)分析了平流層內(nèi)的風(fēng)場(chǎng)特征;二是基于火箭探空溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行了相關(guān)的統(tǒng)計(jì)特征分析;三是提出一種新的算法計(jì)算湍流層頂高度并分析了其變化特征。主要內(nèi)容和結(jié)果如下:（1）根據(jù)1974-2004年間由65次火箭探測(cè)試驗(yàn)獲取的酒泉上空風(fēng)場(chǎng)數(shù)據(jù),分析了平流層中的風(fēng)場(chǎng)特征:在固定高度,風(fēng)速遵從對(duì)數(shù)正態(tài)分布;月平均的緯向風(fēng)呈現(xiàn)出一個(gè)年周期變化,并且在較高的高度振幅較大;季節(jié)性的平均風(fēng)在冬季是西風(fēng),而在夏季是東風(fēng),在春季和秋季,從平流層的高層至低層緯向風(fēng)的風(fēng)向是變化的;火箭探測(cè)的緯向風(fēng)觀測(cè)數(shù)據(jù)與HWM07模式風(fēng)場(chǎng)數(shù)據(jù)之間的相關(guān)系數(shù)是0.7,而MERRA再分析風(fēng)場(chǎng)數(shù)據(jù)與火箭探測(cè)的緯向風(fēng)數(shù)據(jù)之間比較吻合,相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.98,另外模式風(fēng)場(chǎng)數(shù)據(jù)和再分析資料的經(jīng)向風(fēng)都與火箭數(shù)據(jù)之間存在較大的偏差。此外,本部分還對(duì)平流層突然增溫對(duì)冬季緯向風(fēng)的影響進(jìn)行了探討,平流層突然增溫是引起HWM07模式與觀測(cè)資料之間出現(xiàn)較大偏差的原因之一,因?yàn)樗淖兞司曄蝻L(fēng)的風(fēng)向。（2）基于1974-2014年間由火箭探測(cè)獲取的酒泉上空20-60km高度范圍的大氣溫度數(shù)據(jù),通過(guò)與MSIS模式數(shù)據(jù)在各個(gè)季... 

【文章來(lái)源】：國(guó)防科技大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：73 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

臨近空間平流層飛艇（圖片來(lái)自中國(guó)航天報(bào)飛天科普周刊，2014/09/05）

2.1 引言探空火箭是用于在近地空間進(jìn)行數(shù)據(jù)探測(cè)和科學(xué)試驗(yàn)的一類火箭，與航天運(yùn)載火箭不同，其載荷通常為探測(cè)載荷。中國(guó)最早的探空火箭是用于氣象探測(cè)的氣象火箭，第一枚探空火箭于 1960 年 9 月發(fā)射。氣象火箭主要用于 20-80km 高度范圍內(nèi)的大氣溫度、氣壓、密度以及風(fēng)速風(fēng)向等氣象要素的探測(cè)，本文所采用的火箭數(shù)據(jù)也是氣象火箭所獲取的。從 1960 年至今約 50 余年間，發(fā)射的探空火箭數(shù)量頗大，由于各種原因，獲取到有效數(shù)據(jù)的氣象火箭的發(fā)射時(shí)次在時(shí)間的軌跡上顯得斷斷續(xù)續(xù)，其中在上世紀(jì) 80 年代后我國(guó)的探空火箭事業(yè)停滯了數(shù)年。隨著科技的進(jìn)步，探空火箭的型號(hào)和探測(cè)技術(shù)也不斷改進(jìn)，從早期的織女一號(hào)火箭到近年來(lái)的天鷹 4 號(hào)火箭，從早期的簡(jiǎn)單的探空儀到子午工程中探空火箭搭載的鯤鵬一號(hào)探空儀，我國(guó)的探空火箭技術(shù)日趨成熟。如圖 1 所示為天鷹二號(hào)探空火箭的結(jié)構(gòu)組成。載荷是探空火箭的關(guān)鍵所在，2011 年 5月子午工程探空火箭試驗(yàn)搭載的鯤鵬一號(hào)探空儀就包含了朗繆爾探針、雙臂探針式電場(chǎng)儀、大氣微量成分探空儀三個(gè)探測(cè)載荷[6,38]。

圖 2.8 在 28km、38km 和 48km 高度上的月平均的緯向風(fēng)。小圓圈表示觀測(cè)數(shù)據(jù)，黑色曲線表擬合曲線。底部是 1967-2004 年的火箭探測(cè)風(fēng)場(chǎng)數(shù)據(jù)在 12 個(gè)月的分布情況。表 2.4 不同高度對(duì)應(yīng)的擬合函數(shù)中的系數(shù)和擬合優(yōu)度的相關(guān)統(tǒng)計(jì)值高度 28 km 38 km 48 km0u20.7 25.9 36.40t1.2 0.5 0.4R-square 0.66 0.72 0.62rmse 11.3 13.8 24.22.4.2 風(fēng)場(chǎng)的季節(jié)變化一般而言，中緯地區(qū)平流層的風(fēng)在冬季是西風(fēng)而在夏季是東風(fēng)。由于太陽(yáng)輻射均勻，在冬季上層氣流從低緯地區(qū)向中緯地區(qū)流動(dòng)，在科氏力的影響下變成西風(fēng)。理，在夏季中緯地區(qū)的上層氣流向低緯地區(qū)流動(dòng)，在科氏力作用下變成東風(fēng)。因此

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號(hào)：3058561