雹云单体发展过程中雹胚形成及冰雹增长的预报方法技术

技术编号:25706798 阅读:46 留言:0更新日期:2020-09-23 02:54
本发明专利技术专利公开了一种雹云单体发展过程中雹胚形成及冰雹增长的预报方法,包括:采集相关数据,包括偏振雷达涉及的偏振相关数据;以及WRF模式模拟数据相关提取量;对提取的偏振相关数据进行质量控制,通过偏振相关数据与模式模拟数据进行对比验证,获取可靠的模拟数据;对经过对比验证后的模式模拟数据的相关输出量进行技术提取,对已经获取的偏振相关数据利用模糊逻辑粒子相态识别算法进行相态识别;对得到相态识别结果以及模式输出量进行计算,确定雹胚形成阶段及降雹阶段,并获取相应雹胚增长速率和成雹速率;采用本发明专利技术的方法能够较为准确的从微观层面获得雹云发展过程中针对雹胚形成过程及冰雹增长的定量特征预报指标。

【技术实现步骤摘要】
雹云单体发展过程中雹胚形成及冰雹增长的预报方法
本专利技术属于人工影响天气防灾减灾
,具体涉及一种雹云单体发展过程中雹胚形成及冰雹增长的预报方法。
技术介绍
冰雹作为我国主要的气象灾害之一,具有生消演变快,降雹频次高,突发性强等特点,因此难以捕捉,防范难度极大,所造成的局地灾害也较重。这对雹灾多发区的农业、经济发展以及人民的生命财产安全都产生了严重的影响。了解雹胚的形成过程及冰雹的增长过程对整个冰雹的形成发展以及后续的人工防雹消雹都有着重要的意义。而所研究的核心主要集中在雹胚的形成机理和冰雹的增长方式两个问题当中。SulakvelidzeandBibilashvili(1976)提出冰雹“累积带”理论,认为在强雹云单体中必定存在着一个过冷水累积区,而此区域存在于最大上升气流的上部,而过冷水累积地带也必定是雹胚以及冰雹的主要生长区。Knightetal.(1970)将雹胚分为四种主要类型,分别是锥形霰胚、球状的纯净(透明)雹胚、球状不透明雹胚和不规则状雹胚。而充分了解水成物之间的转化情况是掌握成雹机制的基础。Danielsoneta本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种雹云单体发展过程中雹胚形成及冰雹增长的预报方法,其特征在于,包括以下步骤:/nS1、采集相关数据,包括偏振雷达涉及的偏振相关数据,包括:反射率Z

【技术特征摘要】
1.一种雹云单体发展过程中雹胚形成及冰雹增长的预报方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、采集相关数据,包括偏振雷达涉及的偏振相关数据,包括:反射率ZH、差分传播相移φDP,差分反射率ZDR、差分传播相移率KDP、零滞后互相关系数ρHV;以及WRF模式模拟数据相关提取量,包括风暴相对螺旋度SRH、风暴最大上升速度Wmax、霰粒子、冰晶粒子和雪晶粒子以及过冷云水的质量混合比;
S2、对经过步骤S1提取的偏振相关数据进行质量控制,通过偏振相关数据与模式模拟数据进行对比验证,获取可靠的模拟数据;
S3、对经过步骤S2对比验证后的模式模拟数据的相关输出量进行技术提取,对已经获取的偏振相关数据利用模糊逻辑粒子相态识别算法进行相态识别;
S4、对经过步骤S1、S2、S3后得到相态识别结果以及模式输出量进行计算,最终得到雹胚形成指数及降雹指数从而确定雹胚形成阶段及降雹阶段,并获取相应雹胚增长速率和成雹速率。


2.根据权利要求1所述的一种雹云单体发展过程中雹胚形成及冰雹增长的预报方法,其特征在于,步骤S2包括:
S21、质量控制;步骤S21包括步骤S211和S212;
S211,差分相移退折叠;即对前后径向差分传播相移φDP进行连续性检查,保证可测量范围被限制在180°间隔范围内;
S212,滤波;即对退折叠后的差分传播相移φDP进行综合小波去噪;步骤S212包括步骤S2121和步骤S2122;步骤S2121为资料识别:利用模糊逻辑算法对φDP进行识别;步骤S2122为逐步订正:将超出±2°的φDP限制在±2°范围内,对反射率ZH及差分反射率ZDR通过自适应约束算法进行衰减订正;
S22、初步筛选出偏振相关数据及模式模拟中反射率ZH≥45dBZ的个例;
S23、偏振相关数据中冰晶粒子CR的最低海拔高度及最高海拔高度差值为HOCR;偏振相关数据中雪晶粒子AG的最低海拔高度及最高海拔高度差值为HOAG;偏振相关数据中过冷云水RA的最低海拔高度及最高海拔高度差值为HORA;模式模拟中冰晶粒子CR的最低海拔高度及最高海拔高度差值为HSCR;模式模拟中雪晶粒子AG的最低海拔高度及最高海拔高度差值为HSAG;模式模拟中过冷云水RA的最低海拔高度及最高海拔高度差值为HSRA;
S231、偏振相关数据及模式模拟结果中冰晶粒子CR的对应高度差值为HSCR-HOCR;偏振相关数据及模式模拟结果中雪晶粒子AG的对应高度差值为HSAG-HOAG;偏振相关数据及模式模拟结果中过冷云水RA的对应高度差值为HSRA-HORA;
S232、对HSCR-HOCR、HSAG-HOAG、HSRA-HORA分别赋予0.2,0.4,0.4的权重进行加权,将满足此绝对值|0.2(HSCR-HOCR)+0.4(HSAG-HOAG)+0.4(HSRA-HORA)|≥0.5的阈值条件判定为偏振相关数据与模式模拟结果相符合的结果。


3.根据权利要求2所述的一种雹云单体发展过程中雹胚形成及冰雹增长的预报方法,其特征在于,步骤S3包括以下步骤:
S31、选取反射率ZH≥45dBZ的三维对流空间范围内进行提取WRF模式相关输出量,并获取关...

【专利技术属性】
技术研发人员:周筠珺周峰
申请(专利权)人:成都信息工程大学
类型:发明
国别省市:四川;51

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1