武漢 MST（Mesosphere-Stratosphere-Troposphere）雷達是國家重大科技基礎設施項目“子午工程”的重要設備,基于晴空湍流回波原理,可對對流層、低平流層和部分中間層的三維風場進行探測。作為我國第一批建設的MST雷達,武漢MST雷達被廣泛應用于大氣風場廓線、大氣波動、中緯對流層頂、回波角度敏感特性、低電離層電子漂移速度等方面的觀測,結合數值計算,還可進行大氣溫度剖面反演、動量通量統(tǒng)計等方面的研究。為了更好地提高武漢MST雷達的觀測性能,發(fā)揮雷達在冷鋒等事件下能對對流層和低平流層連續(xù)觀測的突出優(yōu)勢,本文基于回波角度敏感（角譜）特性,通過實驗論述了雷達對低平流層探測最佳傾角的選擇,并開展了冷鋒期間的角譜實驗觀測,對實驗中觀測到的異�，F象給出了物理機制解釋。主要工作包括:1.對武漢MST雷達中模式（10-25km）工作的探測傾角進行了修正。根據角譜理論,VHF頻段的雷達在對流層頂附近大氣折射率波動比較大的區(qū)域會產生明顯的回波功率隨角度遞減的現象,這種現象將導致雷達在較大探測傾角的回波信噪比會相對較弱,從而無法探測到良好的湍流回波譜。但是,雷達探測傾角選擇過小又會面... 

【文章來源】：武漢大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：66 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

大氣湍流的源

在層流轉變?yōu)橥牧鞯倪^程中，將一開始出現的渦旋的特征尺度記為Ｚ。，稱該??尺度為湍流外尺度。大于Ｘ。的渦旋一般是各向異性的。大渦漩的邊緣會產生小??渦旋，并將一部分的慣性能量傳遞給它們，這被稱為湍能串級，如圖２．３所示。??在串級過程中，直到內雷諾數降到流體黏性占主導時，動能全部轉化為熱能，而??此時最小渦旋的尺度＾被稱為湍流內尺度。根據串級，我們又可將湍渦根據尺度??劃分為湍能產生子區(qū)（含能渦區(qū)），慣性子區(qū)和湍能耗散子區(qū)（黏性子區(qū)）。慣性??子區(qū)中的湍渦充分混合，湍渦的狀態(tài)達到了某種意義上的統(tǒng)計平衡，其統(tǒng)計平均??值不依賴于時間和空間的變化，不依賴于產生湍流的外部條件，可以當成局地各??向同性湍流。??ａ湍能產生??子區(qū)域??大湍渦?中等尺度湍渦?小湍渦??（約?２ｋｍ）?（約?１００ｍ）?（約?ｌｍ）??圖２．３湍能的串級??柯爾莫哥洛夫對局地均勻各向同性湍流作了詳細的理論描述。他利用結構函??數來描述局部各向同性湍流的基本統(tǒng)計量，以空間中ｑ和兩點及其連線上的速??度矢量ｈ為例，其結構函數為：??１０??

?武漢大學碩士學位論文???的譜展開求得折射率結構函數的譜函數，從而逆變換求得折射率脈動的密度譜：??（＾：）?＝?〇．〇３３Ｃｎ２ｒｌｌ／３?（２．?７）??２．３武漢ＭＳＴ雷達簡介??武漢ＭＳＴ雷達建于２００８年，位于湖北省崇陽縣（１１４°８ＶＥ，２９°３ｒ５８〃Ｎ），??規(guī)劃占地約１５畝，由“子午工程”和武漢大學共同投資，并由武漢大學和南京??電子設計研究所完成具體設計和建造，于２０１１年初完工，２０１１年３月調試運行，??９月正式運行至今狀態(tài)良好。??２．３．１系統(tǒng)設計??：乂：二


本文編號：3028591