激光雷达测风仪：优化风力测量技术

激光雷达（LIDAR)是一种远距离光学传感技术，通过激光脉冲照亮目标来测量目标的距离和速度的物理特性。从原理上来说，激光雷达测风仪与声雷达测风系统类似，都是利用波的背闪射和多普勒效应对风速进行测量的，只不过前者是光波，而后者是声波。激光雷达背闪射介质为空气中的微尘粒子，即通过测量空气中微尘的运动来判断风流的特性。激光雷达测风仪的激光束可以脉冲式的，也可以是连续式的。脉冲式激光雷达测风仪通过激光信号传播时间来定义测量高度，而连续式的则通过对焦实现这一功能。

激光雷达测风系统比声雷达测风系统更加轻便，测量分辨率也更高，因此在风能领域更受欢迎。除此之外，二者的优缺点类似。另外，激光雷达的背闪射介质为空气中的微尘。如果空气特别洁净，那么会降低测量的分辨率和精度，不过这种情况极少发生。

激光雷达测风仪是短期风数据测量和风结构研究的重要工具。对于研究10min时间尺度内的风况来说，激光雷达测风仪的快速采样数据几乎是必不可少的。

图8-19所示为Windcube激光雷达测风仪。

图8-19 Windcube激光雷达测风仪(www.xing528.com)

[1]在一天中磁北极的位置也是不停地变动，它的轨迹大致为一个椭圆形，磁北极平均每天向北移动40m。目前磁北极正在逐渐离开加拿大，进入俄罗斯境内。

东经25°地区，磁偏角在1～2°之间；北纬25°以上地区，磁偏角大于2°；若在西经低纬度地区，磁偏角是5～20°；西经45°以上，磁偏角为25～50°。

在我国，正常情况下，磁偏角最大可达6°，一般情况为2～3°。在我国除部分磁力异常的地方外，一般磁偏角是西偏。

[2]物体辐射的波长因为波源和观测者的相对运动而产生变化。在运动的波源前面，波被压缩，波长变得较短，频率变得较高（蓝移。lue shift)；当运动在波源后面时，会产生相反的效应。波长变得较长，频率变得较低（红移，red shift)；波源的速度越高，所产生的频率漂移效应越大。根据波红（蓝)移动的程度，可以计算出波源循着观测方向运动的速度。