1、機場上空的低空風切變是嚴重影響飛機在起飛和降落階段飛行安全的氣象因素，因此研究對低空風切變的探測和預報技術顯得非常必要。由于低空風切變發(fā)生突然、時間短、尺度小、強度大等特點，要提高低空風切變的預報能力，需要足夠準確的高精度風場數據和對這些數據能進行有效處理的預報方法。 本文以研究低空風切變預報方法為目的，基于由單多普勒激光雷達得到的較高精度數據的硬件環(huán)境和假定的背景風場，驗證了進行低空風切變預報的可行性，并仿真實現(xiàn)了低空風切變的

2、預報。首先分析了小尺度風場系統(tǒng)和低空風切變的模型和特點，比較了多種風切變的探測方法。其次比較了線性外推法和數值預報方法等多種風場預報方法，并通過分析各個方法的優(yōu)缺點以及適用范圍，選取變分同化為本文的預報算法，并對算法進行了改進。再根據仿真的背景風場和選定的預報方法，分析了VAD(Velocity Azimuth Display)技術、VAP(Velocity Azimuth Processing)技術和動力學數據同化技術等單多普勒激光雷

3、達的風場反演方法，通過比較各個方法的優(yōu)缺點以及適用范圍，選取渦度一散度為本文采用的反演算法，并對算法進行了改進。最后選取有效的探測方法實現(xiàn)對低空風切變的實時探測。 在算法仿真中，本文基于VC++環(huán)境仿真了以下四個實驗：首先仿真實現(xiàn)了低空大氣背景風場，其次基于變分同化方法實現(xiàn)了低空風場預報實驗，再基于渦度一散度方法仿真了低空風場反演實驗，最后對反演得到的三維風場成功實現(xiàn)低空風切變的實時探測。本文成功仿真實現(xiàn)了低空風切變的預報，并在