技术摘要：
本发明公开了一种利用风场数据集获取不同地方时风场分布的方法，包括：对风场数据集进行收集和汇总，得到以世界时为基准的全球风场数据；将以世界时为基准的全球风场数据，转换为以指定地方时为基准的全球风场数据；以任意相邻三天的以世界时为基准的全球风场数据为原  全部
背景技术：
风作为描述大气运动的基本要素，是研究大气动力学和气候学的重要参量。对于 风场的研究，广泛应用在土壤风蚀评估、沙尘暴预测、生态环境改善、大气污染评价、风能资 源评估等领域，一直以来都是学者们的研究热点。而研究风的日变化，尤其是其地方时变 化，对于研究物质循环、区域气候、气象预报等有重要意义。 目前测风的手段多种多样，常见的如测风塔、散射计、辐射计、合成孔径雷达等等。 但是这些手段各自都有其缺点：测风塔站点分布不均，部分地区出现数据空白；散射计和辐 射计反演结果分辨率不足，有些无法实现全球覆盖；SAR反演方法复杂。为了解决这些问题， 逐渐出现了再分析风场数据，如NCEP、CCMP、ERA-interim、CFSR等。然而这些数据集的时间 基准都是世界时，无法满足对风场的地方时变化研究。目前对于风的地方时变化研究只局 限于局部区域，而对于全球风场的地方时变化的研究则较少。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服上述技术缺陷，提出了一种利用风场数据集进行不同地方 时风场分布研究的方法，其具有全球化、模块化、兼容各种风场数据集等特点。利用本发明 的方法，可以在现有数据集的基础上，以及在不增加任何等本和观测条件的基础上获取到 不同等压面全球风场的气候特征，对风场预报和风能资源的调查和评价有重要贡献。 为实现上述目的，本发明的实施例1提供了一种利用风场数据集获取不同地方时 风场分布的方法，所述方法包括： 对风场数据集进行收集和汇总，得到以世界时为基准的全球风场数据； 将以世界时为基准的全球风场数据，转换为以指定地方时为基准的全球风场数 据； 以任意相邻三天的以世界时为基准的全球风场数据为原始数据集，采用邻近点内 插得到其中第二天的一小时间隔的全球降雨数据，由此得到以指定地方时为基准的网格化 的一小时间隔的全球风场数据； 根据该地方时的所有天数的全球风场数据，计算该地方时的风场分布。 作为上述方法的一种改进，所述以世界时为基准的全球风场数据包括距离地面 10m的每个格网点的东西方向的风速矢量U10分量和南北方向的风速矢量V10分量，其中格 网点按照分辨率0.25°×0.25°进行划分。 作为上述方法的一种改进，所述将以世界时为基准的全球风场数据，转换为以指 定地方时为基准的全球风场数据；具体为： LT＝(UTC-12) Lon/15° 5 CN 111582547 A 说　明　书 2/7 页 其中，LT代表地方时，UTC代表世界时，Lon代表格网点所在地理位置的经度。 作为上述方法的一种改进，所述根据该地方时的所有天数的全球风场数据，计算 该地方时的风场分布；具体包括： 将指定地方时的第i个格网点的U10分量U10i,j和V10分量V10i,j，合成为风速数据： 其中，j＝1,2,3,…,N为时间序列，N为总天数，Wij合成后的风速值； 将指定地方时的第i个格网点的风速值按总天数进行平均处理： 其中， 代表第i个格网点的平均风速值，单位为m/s； 采用矢量法计算第i个格网点的平均风向： 其中，Ai为第i个格网点的平均风向， 为第i个格网点风速在东西方向上的平 均分量， 为第i个格网点风速在南北方向上的平均分量。 本发明的实施例2提供了一种利用风场数据集获取不同地方时风场分布的方法， 所述方法包括： 对风场数据集进行收集和汇总，得到以世界时为基准的全球风场数据； 对时间分辨率不为1小时的全球风场数据进行时间权重线性插值，从而获得全天 每一小时的纬向和经向风分量数据； 将以世界时为基准的全球风场数据，转换为以指定地方时为基准的全球风场数 据； 以任意相邻三天的以世界时为基准的全球风场数据为原始数据集，采用邻近点内 插得到其中第二天的一小时间隔的全球降雨数据，由此得到以指定地方时为基准的网格化 的一小时间隔的全球风场数据； 根据该地方时的所有天数的全球风场数据，计算该地方时的风场分布。 作为上述方法的一种改进，所述以世界时为基准的全球风场数据包括每个格网点 的纬向风分量u-wind和经向分风量v-wind，其中格网点按照分辨率2.5°×2.5°进行划分。 作为上述方法的一种改进，所述对时间分辨率不为1小时的全球风场数据进行时 间权重线性插值，从而获得全天每一小时的纬向和经向风分量数据；具体为： 6 CN 111582547 A 说　明　书 3/7 页 对每个格网点的风场数据进行时间权重插值，具体公式如下： uinterp＝Pbefore*ubefore Pafter*uafter vinterp＝Pbefore*vbefore Pafter*vafter 其中，uinterp和vinterp分别是线性插值后的纬向风分量和经向风分量，Pbefore和Pafter 分别代表所需插值时间点tinterp前一个已知时间tbefore和后一个已知时间tafter的时间权重， ubefore和vbefore分别是时间点tbefore的纬向风分量和经向风分量，uafter和vafter分别是时间点 tafter的纬向风分量和经向风分量。 作为上述方法的一种改进，所述根据该地方时的所有天数的全球风场数据，计算 该地方时的风场分布；具体包括： 将指定地方时的第i个格网点的u-wind分量ui ,j和v-wind分量vi ,j，合成为该地方 时刻的风速数据： 其中，j＝1,2,3,…,N为时间序列，N为总天数，Wij为合成后的风速值； 将指定地方时刻的第i个格网点的风速值按总天数进行平均处理： 其中， 代表第i个格网点的平均风速值，单位为m/s； 采用矢量法计算第i个格网点的平均风向： 其中，Ai为第i个格网点的平均风向， 为第i个格网点风速在维度上的平均分量， 为第i个格网点风速在经度上的平均分量。 本发明的技术优势在于： 1、本发明的方法具备操作简便易实施、兼容各种风场数据集等优点，能够满足任 意地方时刻不同等压面的风场信息提取的需求； 7 CN 111582547 A 说　明　书 4/7 页 2、本发明的方法具有全球化和区域模块化的优点，可以兼容各种风场数据集； 3、本发明方法采用时间权重插值法，可以对时间分辨率不足1小时的数据集进行 分辨率提升，方便对指定任意地方时刻的风场数据的计算； 4、本发明的方法采用最邻近点内插法，简单方便易实施； 5、通过本发明的方法，可以利用现有的各种长期的基于UTC时间的风场数据集，在 不增加任何成本和观测的条件下，获取到全球风速和风向的地方时变化特征，对风气候研 究领域具有重要贡献。 附图说明 图1为本发明的实施例1的利用风场数据集获取不同地方时全球风场分布的方法 的流程图； 图2为本发明采用2013-2018年的ERA5再分析资料距离地面10m处的风场数据计算 出的全球各个地方时年均风速和风向分布图，其中：(a)0000LT、(b)0300LT、(c)0600LT、(d) 0900LT、(e)1200LT、(f)1500LT、(g)1800LT、(h)2100LT； 图3为本发明的实施例2的利用风场数据集获取不同地方时全球风场分布的方法 的流程图。