3.3.2 风场仿真
对12kft×12kft×1kft的机场空间区域进行了120×120×50网格划分，每个网格大小为100ft×100ft×20ft。特征半径取R＝2kft，取风切变的延伸直径为1～3km，水平风场高度为1kft。X为垂直于飞机航向的，右为正；Y为飞机航向为正，Z为飞机跑道以上的地面高度，向上为正；风场的中心位置在（x，y）＝（1kft，1kft）。
（1）对称风场仿真
首先考虑对称风场条件下，在风场坐标系下，不考虑当时当地的环境风速，风场径向速度分量（H＝300ft）、风场中心垂直截面图、水平外流风场（H＝100ft）以及三维风场抽样图如图3.6—图3.9所示。其中，箭头的浓度代表风场强度，箭头方向代表风向。
在利用上述风场模型产生的对称风场中，当X向、Y向风场范围相同时，其X向、Y向的径向速度分量相同，即图3.6中Vx与Vy是重合的。
图3.6 对称风场径向速度分量
图3.7 微下击暴流中心垂直截面图
图3.8 对称风场水平外流风场
图3.9 三维风场抽样图
结合图3.7—图3.9可以看出，微下击暴流到垂直高度为1 000ft（水平外流风场高度）时开始向四周形成外流气流，沿Y轴方向，也即沿飞机航向，先是进入逆风区，经过下击暴流中心，然后是进入顺风区；从图3.4所示的风切变风场剖面图可以看出，实际中飞机进入风场时也是先遇到迎头风然后是顺风，因此，所建立的风场与实际情况一致，能够较接近地模拟出实际风场特性。
（2）非对称风场仿真
由于风切变可分为顺风切变、逆风切变、侧风切变及偏风切变。按照4种风场条件的特征修改模型中GX（X轴向扭曲因子）、GY（Y轴向扭曲因子）变量分别得到4种风场条件下风场径向速度分量（H＝300ft）、水平外流风场（H＝100ft）以及风场中心垂直截面图，如图3.10—图3.12所示。
图3.10 4种风场条件下径向速度分量
图3.10（a）显示的在X轴向扭曲因子GX为0.28，Y轴向扭曲因子GY为0.37下的径向速度分布（偏风情形）。图3.10（b）—（d）分别是在GX＝1.02，GY＝0（侧风情形）、GX＝0，GY＝－0.62（逆风情形）、GX＝0，GY＝0.76（顺风情形）下的径向速度分布。从图3.10（a）—（d）可以看出，改变X轴向或（和）Y轴向扭曲因子只会改变某一方向上风场的扭曲程度，并不影响Z向风速。参考文献［34］在GX＝0.3，GY＝0.4；GX＝1，GY＝0；GX＝0，GY＝－0.5；GX＝0，GY＝0.5的情形下分析了不同风场下的径向速度分量。
图3.11 4种风场条件下水平外流风场
图3.11（a）显示的是在扭曲因子GX＝0.28，GY＝0.37（偏风情形）下的水平外流风场。图3.11（b）显示的是在扭曲因子GX＝1.02，GY＝0（侧风情形）下的水平外流风场。图3.11（c）显示的是在扭曲因子GX＝0，GY＝－0.62（逆风情形）下的水平外流风场。图3.11（d）显示的是在扭曲因子GX＝0，GY＝0.76（顺风情形）下的水平外流风场。参考文献［34］是在GX＝0.3，GY＝0.4；GX＝1，GY＝0；GX＝0，GY＝－0.5；GX＝0，GY＝0.5的情形下得出的水平外流风场。
图3.12 4种风场条件下微下击暴流中心垂直截面
图3.12（a）—（d）分别是在扭曲因子GX＝0.28，GY＝0.37（偏风情形）；GX＝1.02，GY＝0（侧风情形）；GX＝0，GY＝－0.62（逆风情形）；GX＝0，GY＝0.76（顺风情形）下的微下击暴流中心截面。根据GX，GY大小的不同可以产生出不同的不对称风场。结合图3.11（a）—（d）和图3.12（a）—（d）可以看出风场气流的流向趋势，符合理论上逆风、顺风、侧风、偏风的风速分布。为了验证所建立模型的准确性，结合Vincent J.Cardone，Fred.Proctor等人的研究成果［73-76］，参考文献［73-76］是根据实测数据得到的风场风速分布的，通过对比可以发现，所建立的风场模型比较符合实际情形下的风速分布。