一種高原山地降水量的信息診斷識別和估測的研究方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及降水量的信息診斷識別和估測技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種高原山地降水量 的信息診斷識別和估測的研究方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 由于高原山地的降水分布很不均勻，降水最大能夠達(dá)到2000mm左右，但一些高原 山地?zé)o人區(qū)由于自然環(huán)境惡劣，區(qū)域氣候復(fù)雜，幾乎沒有自動站的分布，因此對于這些地區(qū) 的降水分布只能由周圍地區(qū)的降水量插值得到，由于高原山地復(fù)雜的地理氣候分布，難以 研究高原山地不同區(qū)域的降水分布變化特征，高原山地由于特殊的地形作用導(dǎo)致高山積雪 的季節(jié)變化對500hPa大氣環(huán)流產(chǎn)生性質(zhì)不同的作用，不同月份的降水是由于不同的天氣 系統(tǒng)和大氣環(huán)流造成的，難以對高原山地降水量的信息進(jìn)行診斷識別和估測，為此我們提 出一種高原山地降水量的信息診斷識別和估測的研究方法，來解決上述問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 基于【背景技術(shù)】存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種高原山地降水量的信息診斷識 別和估測的研究方法。
[0004] 本發(fā)明提出的一種高原山地降水量的信息診斷識別和估測的研究方法，包括如下 步驟；
[0005] a、收集尚原山地的尚程資料和相關(guān)大氣狀態(tài)資料；
[0006] b、利用高程資料和相關(guān)大氣狀態(tài)資料對反演降水量的修正；
[0007] c、使用最近時次的區(qū)域自動站資料與云圖反演結(jié)果的融合。
[0008] 優(yōu)選的，a中的高程資料和相關(guān)大氣狀態(tài)資料是通過按不同的海拔高度設(shè)置在高 原山地上的區(qū)域自動站收集。
[0009] 優(yōu)選的，b中利用高程資料和相關(guān)大氣狀態(tài)資料對反演降水量的修正在云圖的訂 正過程中需要考慮地形作用對觀測的云頂亮溫及不同季節(jié)中預(yù)報因子的貢獻(xiàn)不同，臨界值 應(yīng)是隨地形海拔和季節(jié)變化的變量，得出一個不同地形海拔訂正權(quán)重系數(shù)的查算表。
[0010] 優(yōu)選的，c中自動站的實(shí)時降水是滯后整點(diǎn)15分鐘的資料，相對于降水估計的計 算時間滯后半小時，考慮角度因子和距離因子，利用實(shí)時傳送的自動站的資料對每個網(wǎng)格 點(diǎn)上的降水估計值做訂正處理，以空間覆蓋完整的衛(wèi)星云圖估測的降水場為背景場&，利 用一定范圍內(nèi)搜索到的觀測站降水觀測值ok與背景場1的偏差，按照權(quán)重Pk來估計點(diǎn)上背 景值的偏差，通過這個偏差來修正點(diǎn)上的背景場，最后得到引入了觀測值得融合分析值4，
[0011] 本發(fā)明提出的一種高原山地降水量的信息診斷識別和估測的研究方法通過收集 高原山地的高程資料和相關(guān)大氣狀態(tài)資料，利用高程資料和相關(guān)大氣狀態(tài)資料對反演降水 量進(jìn)行修正，再通過使用最近時次的區(qū)域自動站資料與云圖反演結(jié)果的融合可以有效地對 高原山地降水量的信息進(jìn)行診斷識別和估測。
【附圖說明】
[0012] 圖1是本發(fā)明的海拔高度排序的樣本序號；
[0013] 圖2是本發(fā)明不同地形海拔訂正權(quán)重系數(shù)的查算表；
[0014] 圖3是本發(fā)明的每個網(wǎng)格點(diǎn)上的降水估計值訂正處理流程圖；
[0015] 圖4是本發(fā)明的觀測站降水融合簡圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明：
[0017] 本發(fā)明提出的高原山地降水量的信息診斷識別和估測的研究方法，包括如下步 驟：
[0018] a、收集高原山地的高程資料和相關(guān)大氣狀態(tài)資料，按不同的海拔高度設(shè)置在高原 山地上的區(qū)域自動站收集高程資料和相關(guān)大氣狀態(tài)資料，圖1為按照海拔高度排列的145 個區(qū)域自動站的2011-2012年平均年降水量，圖中自海拔2500m以下有多個樣本降水較大， 海拔高度上升到3500m以上后，便沒有這樣的極大值出現(xiàn)，某些高原山地由于特殊的地形 作用導(dǎo)致高山積雪的季節(jié)變化對500hPa大氣環(huán)流產(chǎn)生性質(zhì)不同的作用，這說明降水量一 定程度上受海拔高度的影響。
[0019] b、利用高程資料和相關(guān)大氣狀態(tài)資料對反演降水量的修正，位于這些處于西南暖 濕氣流的迎風(fēng)坡位置的地區(qū)，水汽條件很好，在地形抬升作用下更加容易形成降水，因此在 云圖的訂正過程中需要考慮地形作用對觀測的云頂亮溫及不同季節(jié)中預(yù)報因子的貢獻(xiàn)不 同，臨界值應(yīng)是隨地形海拔和季節(jié)變化的變量，得出一個不同地形海拔訂正權(quán)重系數(shù)的查 算表，如圖2所示。
[0020] 其中，（1)訂正表網(wǎng)格地理范圍是77-10Γ E，25-38° N，數(shù)據(jù)存儲為481*261的 矩陣；（2)格距0. 05°，分辨率大致為5km*5km(0. 05° *0. 05° ) ; (3)訂正值為0的是沒 有海拔資料格點(diǎn)，暫時不做處理；(4)訂正值的計算：首先對海拔高度場做歸一化處理，考 慮經(jīng)過RE0F分區(qū)的結(jié)果，分區(qū)域的取經(jīng)驗系數(shù)，A區(qū)經(jīng)驗系數(shù)a = 0. 3, B區(qū)經(jīng)驗系數(shù)a = 0. 25, C區(qū)經(jīng)驗系數(shù)a = 0. 2,保留小數(shù)點(diǎn)后4位，單位是％表中省略，使用時需乘個百分號。
[0021] c、使用最近時次的區(qū)域自動站資料與云圖反演結(jié)果的融合，自動站的實(shí)時降水是 滯后整點(diǎn)15分鐘的資料，相對于降水估計的計算時間滯后半小時，考慮角度因子和距離因 子，利用實(shí)時傳送的150個站的資料對每個網(wǎng)格點(diǎn)上的降水估計值做訂正處理，如圖3所 不。
[0022] 采用最優(yōu)插值方法（Optimum Interpolation, 01)，即以空間覆蓋完整的衛(wèi)星云圖 估測的降水場為背景場&，利用一定范圍內(nèi)搜索到的觀測站降水觀測值0k與背景場Bk的偏 差，按照權(quán)重Pk來估計點(diǎn)上背景值的偏差，通過這個偏差來修正點(diǎn)上的背景場，最后得到引 入了觀測值得融合分析值BP :
[0023] 在常見的客觀分析方法中，總是直接或間接地假設(shè)雨量場中任意兩點(diǎn)雨量的相關(guān) 系數(shù)僅是其間距的函數(shù)。因此，認(rèn)為差值方程中的權(quán)重系數(shù)僅是格點(diǎn)與站點(diǎn)之間距離的函 數(shù)。這種做法對于強(qiáng)對流系統(tǒng)降水的分析來說過于粗糙，模擬人的思維，確定權(quán)重函數(shù)時不 僅考慮了格點(diǎn)與站點(diǎn)的距離r，而且考慮了站點(diǎn)相對于格點(diǎn)的取向Θ，為此，將權(quán)重函數(shù)設(shè)

計為： 表明差值方程中的權(quán)重系數(shù)由距離因子 f與角度 % 因子
之積確定。其中：
[0026] 方程中為站點(diǎn)j與格點(diǎn)i的距離，D為站點(diǎn)平均距離，Θ，為站點(diǎn)j、格點(diǎn)i、站 點(diǎn)k連線的夾角。觀測站降水融合簡圖如圖4所示。
[0027] 以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其 發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種高原山地降水量的信息診斷識別和估測的研究方法，其特征在于，包括如下步 驟： a、 收集尚原山地的尚程資料和相關(guān)大氣狀態(tài)資料； b、 利用高程資料和相關(guān)大氣狀態(tài)資料對反演降水量的修正； c、 使用最近時次的區(qū)域自動站資料與云圖反演結(jié)果的融合。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高原山地降水量的信息診斷識別和估測的研究方法，其 特征在于，a中的高程資料和相關(guān)大氣狀態(tài)資料是通過按不同的海拔高度設(shè)置在高原山地 上的區(qū)域自動站收集。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高原山地降水量的信息診斷識別和估測的研究方法，其 特征在于，b中利用高程資料和相關(guān)大氣狀態(tài)資料對反演降水量的修正在云圖的訂正過程 中需要考慮地形作用對觀測的云頂亮溫及不同季節(jié)中預(yù)報因子的貢獻(xiàn)不同，臨界值應(yīng)是隨 地形海拔和季節(jié)變化的變量，得出一個不同地形海拔訂正權(quán)重系數(shù)的查算表。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高原山地降水量的信息診斷識別和估測的研究方法， 其特征在于，c中自動站的實(shí)時降水是滯后整點(diǎn)15分鐘的資料，相對于降水估計的計算時 間滯后半小時，考慮角度因子和距離因子，利用實(shí)時傳送的自動站的資料對每個網(wǎng)格點(diǎn)上 的降水估計值做訂正處理，以空間覆蓋完整的衛(wèi)星云圖估測的降水場為背景場B 1，利用一 定范圍內(nèi)搜索到的觀測站降水觀測值Ok與背景場B k的偏差，按照權(quán)重P ,來估計點(diǎn)上背景 值的偏差，通過這個偏差來修正點(diǎn)上的背景場，最后得到引入了觀測值得融合分析值A(chǔ)1,
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高原山地降水量的信息診斷識別和估測的研究方法，包括如下步驟：a、收集高原山地的高程資料和相關(guān)大氣狀態(tài)資料；b、？利用高程資料和相關(guān)大氣狀態(tài)資料對反演降水量的修正；c、使用最近時次的區(qū)域自動站資料與云圖反演結(jié)果的融合。本發(fā)明利用高程資料和相關(guān)大氣狀態(tài)資料對反演降水量進(jìn)行修正，再通過使用最近時次的區(qū)域自動站資料與云圖反演結(jié)果的融合可以有效地對高原山地降水量的信息進(jìn)行診斷識別和估測。
【IPC分類】G06F19/00
【公開號】CN105354409
【申請?zhí)枴緾N201510661423
【發(fā)明人】肖天貴, 假拉, 周振波, 陳丁
【申請人】成都信息工程大學(xué), 西藏自治區(qū)氣象臺, 成都熠云科技有限公司
【公開日】2016年2月24日
【申請日】2015年10月14日