一种热带气旋降雨预报方法、系统及电子设备技术方案

本申请涉及一种热带气旋降雨预报方法、系统及电子设备。包括：获取待测站点历史登陆热带气旋的降雨量箱形图；通过数值天气预报模型预测本次热带气旋在待测站点的降雨量结果；步骤c：结合卫星云图观测、数值天气预报结果及预报员经验预测本次热带气旋可能登陆的位置以及强度，并确定本次热带气旋在待测站点所属的组别以及对应的降雨量箱形图；步骤d：将所述本次热带气旋对应的降雨量箱形图与数值天气预报模型的降雨量预测结果进行耦合，根据耦合结果对所述数值天气预报模型的降雨量预测结果进行调整，得到本次热带气旋的降雨预报。本申请考虑了ECMWF模型和历史降雨数据两方面信息，对于提高由登陆热带气旋引起的降雨预报精度具有重要意义。

A method, system and electronic equipment for rainfall forecast of tropical cyclone

【技术实现步骤摘要】
一种热带气旋降雨预报方法、系统及电子设备
本申请属于气象服务
，特别涉及一种热带气旋降雨预报方法、系统及电子设备。
技术介绍
登陆热带气旋(landfalltropicalcyclone，LTC)通常会给沿海地区带来强降雨，并可能引发灾难性的洪水和泥石流，从而导致巨大的人身伤亡和财产损失。因此，准确和及时的预报热带气旋所带来的降水，对于地方政府及时预警以保护人民生命财产具有重要意义。欧洲中期天气预报中心(EuropeanCentreforMedium-RangeWeatherForecasts，ECMWF)模型是目前全球最准确数值天气预报(NWP)模型，是气象预报人员的重要参考。现有技术中的热带气旋降水预报方法主要包括：一、针对登陆热带气旋引起的降水，Mark等人(2002)曾提出了一种降雨气候学和持续性模型(R-CLIPER)，该模型描述了热带气旋引起的降雨在时空上的分布。然而，R-CLIPER模型假设降雨分布是各项对称的，这导致其模型与现实情况不符。二、Lonfat等人(2007)则发展出一种参数化飓风降雨模型(PHRaM)，该模型是在R-CLIPER的基础上纳入了垂直切变和地形的影响，相比R-CLIPER模型在降水空间分布和幅度预测方面有一定的改进，然而在远离风暴中心(如300-400公里)时，该模型的预测结果显示出对降雨量下限的显著偏离。三、ECMWF模型在预报热带气旋轨迹方面往往表现良好，然而在遇到强风暴时，ECMWF往往会低估降雨量，因此它对LTC降水的预报仍不能令人满意。
技术实现思路
本申请提供了一种热带气旋降雨预报方法、系统及电子设备，旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为了解决上述问题，本申请提供了如下技术方案：一种热带气旋降雨预报方法，包括以下步骤：步骤a：获取待测站点历史登陆热带气旋的降雨量箱形图；步骤b：通过数值天气预报模型预测本次热带气旋在待测站点的降雨量结果，以及待测站点所在市县的最大降雨预报和最小降雨预报值；步骤c：结合卫星云图观测、数值天气预报结果及预报员经验预测本次热带气旋可能登陆的位置以及强度，并确定本次热带气旋在待测站点所属的组别以及对应的降雨量箱形图；步骤d：将所述本次热带气旋对应的降雨量箱形图与数值天气预报模型的降雨量预测结果进行耦合，根据耦合结果对所述数值天气预报模型的降雨量预测结果进行调整，得到本次热带气旋在待测站点所在区域范围的降雨预报。本申请实施例采取的技术方案还包括：所述步骤a还包括：获取待测站点的所有历史登陆热带气旋，并对所述历史登陆热带气旋进行分组。本申请实施例采取的技术方案还包括：在所述步骤a中，所述获取待测站点历史登陆热带气旋的降雨量箱形图具体为：分别获取各组历史登陆热带气旋的历史最大日降雨量箱形图和最大三日累计降雨量的箱形图。本申请实施例采取的技术方案还包括：在所述步骤b中，所述降雨量预测结果包括台站降雨预报量ECst和区域极端降雨预报量，所述极端降雨预报量包括最大降雨量预报ECmax和最小降雨量预报ECmin。本申请实施例采取的技术方案还包括：在所述步骤d中，所述根据耦合结果对所述数值天气预报模型的降雨量预测结果进行调整具体包括：50％分位数方式；根据ECst调整降雨量预测结果的上界和下界，如果ECst大于本次降雨量箱形图的75％分位数，则将降雨量预测结果的上界调整为ECmax和本次降雨量箱形图最大值box-max中的较大者，并将降雨量预测结果的下界调整为本次降雨量箱形图的中位数；如果ECst小于本次降雨量箱形图的25％分位数，则将降雨量预测结果的上界调整为本次降雨量箱形图的50％分位数，将降雨量预测结果的下界调整为ECmin和本次降雨量箱形图最小值box-min中的较小者；如果ECst处于本次降雨量箱形图的25％～75％分位数之间，则将降雨量预测结果的上界调整为本次降雨量箱形图的75％分位数，将降雨量预测结果的下界调整为本次降雨量箱形图的25％分位数；100％分位数与ECMWF模型极小值方式；将降雨量预测结果的上界调整为本次降雨量箱形图的最大值，将降雨量预测结果的下界调整为ECmin与本次降雨量箱形图最小值box-min中的较小者；结合数值天气预报模型预报极值的全分位数方式；将降雨量预测结果的上界调整为ECmax和box-max中的较大者，将降雨量预测结果的下界调整为ECmin和box-min中的较小者。本申请实施例采取的另一技术方案为：一种热带气旋降雨预报系统，包括：历史箱形图获取模块：用于获取待测站点历史登陆热带气旋的降雨量箱形图；降雨量预测模块：用于通过数值天气预报模型预测本次热带气旋在待测站点的降雨量结果，以及待测站点所在市县的最大降雨预报和最小降雨预报值；当前箱形图获取模块：用于结合卫星云图观测、数值天气预报结果及预报员经验预测本次热带气旋可能登陆的位置以及强度，并确定本次热带气旋在待测站点所属的组别以及对应的降雨量箱形图；降雨量调整模块：用于将所述本次热带气旋对应的降雨量箱形图与数值天气预报模型的降雨量预测结果进行耦合，根据耦合结果对所述数值天气预报模型的降雨量预测结果进行调整，得到本次热带气旋在待测站点所在区域范围的降雨预报。本申请实施例采取的技术方案还包括历史数据获取模块，所述历史数据获取模块用于获取待测站点的所有历史登陆热带气旋，并对所述历史登陆热带气旋进行分组。本申请实施例采取的技术方案还包括：所述历史箱形图获取模块获取待测站点历史登陆热带气旋的降雨量箱形图具体为：分别获取各组历史登陆热带气旋的历史最大日降雨量箱形图和最大三日累计降雨量的箱形图。本申请实施例采取的技术方案还包括：所述降雨量预测结果包括台站降雨预报量ECst和区域极端降雨预报量，所述极端降雨预报量包括最大降雨量预报ECmax和最小降雨量预报ECmin。本申请实施例采取的技术方案还包括：所述降雨量调整模块根据耦合结果对所述数值天气预报模型的降雨量预测结果进行调整具体包括：50％分位数方式；根据ECst调整降雨量预测结果的上界和下界，如果ECst大于本次降雨量箱形图的75％分位数，则将降雨量预测结果的上界调整为ECmax和本次降雨量箱形图最大值box-max中的较大者，并将降雨量预测结果的下界调整为本次降雨量箱形图的中位数；如果ECst小于本次降雨量箱形图的25％分位数，则将降雨量预测结果的上界调整为本次降雨量箱形图的50％分位数，将降雨量预测结果的下界调整为ECmin和本次降雨量箱形图最小值box-min中的较小者；如果ECst处于本次降雨量箱形图的25％～75％分位数之间，则将降雨量预测结果的上界调整为本次降雨量箱形图的75％分位数，将降雨量预测结果的下界调整为本次降雨量箱形图的25％分位数；100％分位数与ECMWF模型极小值方式；将降雨量预测结果的上界调整为本次降雨量箱形图的最大值，将降雨量预测结果的下界调整为ECmin与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热带气旋降雨预报方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤a：获取待测站点历史登陆热带气旋的降雨量箱形图；/n步骤b：通过数值天气预报模型预测本次热带气旋在待测站点的降雨量结果，以及待测站点所在市县的最大降雨预报和最小降雨预报值；/n步骤c：结合卫星云图观测、数值天气预报结果及预报员经验预测本次热带气旋可能登陆的位置以及强度，并确定本次热带气旋在待测站点所属的组别以及对应的降雨量箱形图；/n步骤d：将所述本次热带气旋对应的降雨量箱形图与数值天气预报模型的降雨量预测结果进行耦合，根据耦合结果对所述数值天气预报模型的降雨量预测结果进行调整，得到本次热带气旋在待测站点所在区域范围的降雨预报。/n

【技术特征摘要】
1.一种热带气旋降雨预报方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤a：获取待测站点历史登陆热带气旋的降雨量箱形图；
步骤b：通过数值天气预报模型预测本次热带气旋在待测站点的降雨量结果，以及待测站点所在市县的最大降雨预报和最小降雨预报值；
步骤c：结合卫星云图观测、数值天气预报结果及预报员经验预测本次热带气旋可能登陆的位置以及强度，并确定本次热带气旋在待测站点所属的组别以及对应的降雨量箱形图；
步骤d：将所述本次热带气旋对应的降雨量箱形图与数值天气预报模型的降雨量预测结果进行耦合，根据耦合结果对所述数值天气预报模型的降雨量预测结果进行调整，得到本次热带气旋在待测站点所在区域范围的降雨预报。


2.根据权利要求1所述的热带气旋降雨预报方法，其特征在于，所述步骤a还包括：获取待测站点的所有历史登陆热带气旋，并对所述历史登陆热带气旋进行分组。


3.根据权利要求2所述的热带气旋降雨预报方法，其特征在于，在所述步骤a中，所述获取待测站点历史登陆热带气旋的降雨量箱形图具体为：分别获取各组历史登陆热带气旋的历史最大日降雨量箱形图和最大三日累计降雨量的箱形图。


4.根据权利要求1至3任一项所述的热带气旋降雨预报方法，其特征在于，在所述步骤b中，所述降雨量预测结果包括台站降雨预报量ECst和区域极端降雨预报量，所述极端降雨预报量包括最大降雨量预报ECmax和最小降雨量预报ECmin。


5.根据权利要求4所述的热带气旋降雨预报方法，其特征在于，在所述步骤d中，所述根据耦合结果对所述数值天气预报模型的降雨量预测结果进行调整具体包括：
50％分位数方式；根据ECst调整降雨量预测结果的上界和下界，如果ECst大于本次降雨量箱形图的75％分位数，则将降雨量预测结果的上界调整为ECmax和本次降雨量箱形图最大值box-max中的较大者，并将降雨量预测结果的下界调整为本次降雨量箱形图的中位数；如果ECst小于本次降雨量箱形图的25％分位数，则将降雨量预测结果的上界调整为本次降雨量箱形图的50％分位数，将降雨量预测结果的下界调整为ECmin和本次降雨量箱形图最小值box-min中的较小者；如果ECst处于本次降雨量箱形图的25％～75％分位数之间，则将降雨量预测结果的上界调整为本次降雨量箱形图的75％分位数，将降雨量预测结果的下界调整为本次降雨量箱形图的25％分位数；
100％分位数与ECMWF模型极小值方式；将降雨量预测结果的上界调整为本次降雨量箱形图的最大值，将降雨量预测结果的下界调整为ECmin与本次降雨量箱形图最小值box-min中的较小者；
结合数值天气预报模型预报极值的全分位数方式；将降雨量预测结果的上界调整为ECmax和box-max中的较大者，将降雨量预测结果的下界调整为ECmin和box-min中的较小者。


6.一种热带气旋降雨预报系统，其特征在于，包括：
历史箱形图获取模块：用于获取待测站点历史登陆热带气旋的降雨量箱形图；
降雨量预测模块：用于通过数值天气预报模型预测本次热带气旋在待测站点的降雨量结果，以及待测站点所在市县的最大降雨预报和最小降雨预报值；
当前箱形图获取模块：用于结合卫星云图观测、数值天气预报结果及预报员经验预测本次热带气旋可能登陆的位置以及强度，并确定本次热带气旋在待测站点所属的组别以及对应的降雨量箱形图；

【专利技术属性】
技术研发人员：李晴岚，刘程，李广鑫，刘炳荣，翟帅，瑞亚兹·阿里，
申请(专利权)人：中国科学院深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44