风场插值及平滑处理方法

插值

采用距离反比加权法将气象站观测数据导入到风场中。

()()()1

22'222,,,11obs obs k k k k k u v u v R R u v R R +=

+∑∑ (1)

其中 (),obs obs k u v ——地面站k 的观测风速分量，m/s ；

()1,u v ——网格点步骤一风场风速分量，m/s ；

()'

2,u v ——网格点步骤二初始风速分量，m/s ；

k R ——观测站k 到网格点的距离，m ； R ——用户指定的步骤一风场的加权参数。

此插值法允许在离观测站近的区域对观测气象数据进行大权重赋值，而在没有气象观测数据的区域，步骤一风场在权重赋值时占主导地位。公式（1）描述的加权方法，在每个垂直层中使用。不管应用地表观测数据外推的选项是如何确定的，地表气象观测数据用于最低层风场层的计算才是最合适的。

如果观测站离一个网格点的距离超过最大影响半径，那么这个观测数据可以不用进行插值。

平滑处理

对风场进行平滑处理，可以降低风场中产生的不连续性。平滑处理的一种常用公式如下：

()()''

,,1,1,,1,120.50.125i j i j i j i j i j i j u u u u u u -+-+=++++ (2)

其中：

()

'',2i j u —平滑处理后，在网格点（i,j ）处风速u 分量， m/s ； (),i j u ——平滑处理前风速u 分量，m/s ，定义见公式（1）

相应的可以用此公式计算风场v 分量。