基于初值集合的天气预报方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种基于初值集合的天气预报方法及装置，涉及计算机技术领域，包括：基于起报时间的初始气象资料，确定预报初始场；将一个或多个大气变量、一个或多个陆面变量以及一个或多个海洋变量对应的初始扰动分别与所述预报初始场进行叠加，确定多组加扰动的预报初始场；对每组所述加扰动的预报初始场分别进行数值积分，分别得到一组预报时间的预报结果；将多组所述预报结果进行集合平均，得到集合预报结果。通过考虑了更多的不确定性，可以改进集合预报的效果。

【技术实现步骤摘要】
基于初值集合的天气预报方法及装置
本专利技术涉及计算机
，尤其是涉及一种基于初值集合的天气预报方法及装置。
技术介绍
传统数值天气预报是将观测值作为初值，通过求解大气动力学方程和热力学方程组，从而客观、定量地分析得到天气预报。但大气是一个混沌、复杂、高度非线性的系统，因此准确地观测、描述和预报大气状态及变化规律，从理论上讲是不可能的，大气探测的误差非常大，使得数值预报模式的初值存在误差，而数值模式对大气初值非常敏感，这种误差会随着模式积分时间的延长而迅速增大。误差的增长则会导致预报值发散，以致根据发散的预报值得到的预报误差也较大。除此之外，数值天气预报还存在以下不确定性：对地球大气有限的了解、数值模式必要的近似和离散、大气过程描述的不完整性、有限的观测和初边值误差等。为减少不确定性对预报的影响，面向天气尺度的集合预报在近年得到迅速发展。集合预报是通过多模式、多扰动、多强迫等方法从物理和数值方面构造的多成员预报，和单一预报不同，集合预报在提供一个平均预报状态的同时还提供预报的不确定性范围或概率预报。专利技术内容本专利本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于初值集合的天气预报方法，其特征在于，包括：/n基于起报时间的初始气象资料，确定预报初始场；/n将一个或多个大气变量、一个或多个陆面变量以及一个或多个海洋变量对应的初始扰动分别与所述预报初始场进行叠加，确定多组加扰动的预报初始场；/n对每组所述加扰动的预报初始场分别进行数值积分，分别得到一组预报时间的预报结果；/n将多组所述预报结果进行集合平均，得到集合预报结果。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于初值集合的天气预报方法，其特征在于，包括：
基于起报时间的初始气象资料，确定预报初始场；
将一个或多个大气变量、一个或多个陆面变量以及一个或多个海洋变量对应的初始扰动分别与所述预报初始场进行叠加，确定多组加扰动的预报初始场；
对每组所述加扰动的预报初始场分别进行数值积分，分别得到一组预报时间的预报结果；
将多组所述预报结果进行集合平均，得到集合预报结果。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在将一个或多个大气变量、一个或多个陆面变量以及一个或多个海洋变量对应的初始扰动分别与所述预报初始场进行叠加，确定多组加扰动的预报初始场的步骤之前，所述方法还包括：
针对一个或多个所述大气变量、一个或多个所述陆面变量以及一个或多个所述海洋变量中的任意一个当前变量，确定预设时间的预报场与同一时刻的分析场，并将所述预报场与所述分析场之间的偏差作为所述当前变量的初始扰动。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
所述大气变量的预报场与分析场之间的偏差的计算公式如下：
p(mx,my,ml)＝ω×random(mx,my,ml)×E(ml)
所述陆面变量的预报场与分析场之间的偏差的计算公式如下：
p(mx,my,ml)＝ω×random(mx,my)×E(ml)
所述海洋变量的预报场与分析场之间的偏差的计算公式如下：
p(mx,my,ml)＝ω×random(mx,my,ml)×E(ml)
其中，p(mx,my,ml)为繁殖循环开始时的初始扰动场；E(ml)为24小时控制预报的各层均方根误差，mx、my以及ml分别用于指示横向、纵向以及高度方向上的位置；ω为调整系数；random(mx,my,ml)为大气变量或海洋变量叠加初始扰动时的[-1,1]之间均匀分布的随机数，random(mx,my)为陆面变量叠加初始扰动时[-1,1]之间均匀分布的随机数。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在将一个或多个大气变量、一个或多个陆面变量以及一个或多个海洋变量对应的初始扰动分别与所述预报初始场进行叠加，确定多组加扰动的预报初始场的步骤之前，所述方法还包括：
针对一个或多个所述大气变量、一个或多个所述陆面变量以及一个或多个所述海洋变量中的任意一个当前变量，确定切线性模式的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王洋，孙明生，易志安，李诗瑶，秦东明，马培翃，任华荣，
申请(专利权)人：中科三清科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11