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龙图腾网获悉南京气象科技创新研究院申请的专利基于风廓线雷达的低空大气风切变和湍流监测方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119270275B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-03-21发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411795533.3，技术领域涉及：G01S13/95；该发明授权基于风廓线雷达的低空大气风切变和湍流监测方法是由孙康远;慕瑞琪;慕熙昱设计研发完成，并于2024-12-09向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于风廓线雷达的低空大气风切变和湍流监测方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于风廓线雷达的低空大气风切变和湍流监测方法。利用五波束探测模式下的径向速度资料，计算垂直风速与水平风速廓线，并据此获得垂直及水平方向上的风切变指数；同时，通过四组水平风速标准差计算大气水平运动均一性指数。结合径向速度谱宽资料与其他观测手段如微波辐射计、探空或卫星提供的温度廓线，计算并合成五组湍流动能耗散率廓线。该方法能够在高时空分辨率下连续监测低空大气中的风切变、水平运动均一性和湍流状况，为低空飞行安全提供有力技术支撑。

本发明授权基于风廓线雷达的低空大气风切变和湍流监测方法在权利要求书中公布了：1.一种基于风廓线雷达的低空大气风切变和湍流监测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1、基于风廓线雷达五波束探测模式下的径向速度资料，由垂直探测波束获得垂直风速廓线，依据获得的垂直风速廓线，分别计算得到垂直风速在垂直方向上任意给定高度区间的垂直风切变指数；风廓线雷达一次探测按照既定的顺序向东南西北中五个方向发射五个波束进行探测，每个波束探测分为1~gatenum个距离库，gatenum为距离库数量，每个距离库库长为GL，每个波束和垂直方向夹角为，定义风廓线雷达探测的五个波束径向速度为，则每个波束中每个距离库径向速度定义为，其中i=L、N、W、E、S，分别代表中波束、北波束、西波束、东波束和南波束，j=1、2、3……gatenum；对于中波束，垂直速度，对于其他四个波束，垂直速度，对于任意给定高度区间H1和H2，定义垂直风的垂直切变指数为： （1）按照公式（1），即可以计算获得五组垂直风的垂直风切变指数廓线；步骤S2、基于风廓线雷达五波束探测模式下的径向速度资料，使用三波束水平风反演理论计算获得四组水平风速廓线，依据获得的水平风速廓线，分别计算得到水平风速在垂直方向上任意给定高度区间的垂直风切变指数；步骤S3、使用步骤S2计算获得的四组水平风速，计算该四组水平风速的标准差和大气水平运动均一性指数；步骤S4、基于风廓线雷达五波束探测模式下的径向速度资料，结合微波辐射计或者卫星观测的温度廓线，计算获得五组湍流动能耗散率廓线并按照距离订正并进行合成：首先获得大气温度廓线，插值到和风廓线雷达同样的高度分辨率，获得温度廓线，湍流耗散率计算公式如下： （8）其中C为常数，N为布维频率，为风廓线雷达径向观测的径向速度谱宽；布维频率计算公式如下： （9）其中g为重力加速度，为位温，为常数，为温度垂直梯度，，和为地面温度和气压；使用风廓线雷达探测的五个波束的径向速度谱宽，结合温度廓线，计算获得五组湍流动能耗散率廓线；计算得到五组湍流动能耗散率廓线之后，对五组湍流耗散率进行合成；对五组湍流耗散率进行合成的具体方法为：在同一种探测模式下，对于第n个距离库，垂直波束探测的的高度，倾斜波束探测的的高度，对其进行距离订正，将倾斜波束数据订正到以垂直波束高度间隔为标准的情况，对于中波束，以高度代替距离库数表示湍流动能耗散率，对于其他波束，订正后的湍流动能耗散率为： （10）其中表示对倾斜波束插值，插值标准为垂直波束高度间隔，最终合成的湍流动能耗散率廓线为： （11）其中，i=L、W、E、S、N，std为标准差，为求平均函数，需要满足小于该组数据3倍标准差的条件，否则为异常值进行剔除；步骤S5、结合步骤S1-步骤S4，在风廓线雷达连续的高时空分辨率实时观测模式下，获得水平风和垂直风的垂直切变指数、大气水平维度运动均一性指数以及大气湍流动能耗散率的连续时空变化趋势。

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