一种基于西南涡加密观测数据的数值预报方法技术

本发明专利技术公开了一种基于西南涡加密观测数据的数值预报方法，包括以下步骤：步骤S1：获取西南涡加密观测数据；步骤S2：获得差值，获得加密观测和背景场的差值，利用最优差值算法获得观测数据和背景场之间的最接近实际观测结果的中间值至作为预报的初始条件；步骤S3：将初始条件代入数值预报公式中获得数值预报结果。始条件代入数值预报公式中获得数值预报结果。始条件代入数值预报公式中获得数值预报结果。

【技术实现步骤摘要】
一种基于西南涡加密观测数据的数值预报方法


[0001]本专利技术涉及大气气象
，具体涉及一种基于西南涡加密观测数据的数值预报方法。

技术介绍

[0002]西南低涡（简称西南涡）是在青藏高原东侧背风坡地形下，形成于我国西南地区100
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108
°
E，26
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33
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N范围内700hPa等压面上的闭合气旋式低涡环流，水平尺度约300
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500公里，生命史一般低于48小时，但发展东移后可达7天，其降水具有明显的中尺度特征。西南涡主要集中发生在九龙、巴塘、德钦、康定、昌都一带，其次是四川盆地，以及小金一带。主要活动路径有三条：偏东路径（沿长江东移入海）、东南路径（经贵州、湖南、江西、福建出海，有时会影响到广西、广东）、东北路径（经陕西、华北地区出海，有时甚至可进入东北地区）。西南涡全年各月均有出现，以4
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9月居多，是夏半年造成西南地区重大降水过程的主要系统，其发展和东移，常给下游广大地区带来强降水。在影响我国降水的天气系统中，占有相当重要的地位，就造成的暴雨天气强度、频数和范围而言，西南涡仅次于台风。
[0003]在暴雨过程的诊断分析中，加密观测数据可以更好地描述水汽来源和低涡中心。卢萍等对比加密探空资料和模式背景场的差异也表现出数值模式在西南地区预报效果较差的可能原因，同化加密探空资料对数值预报效果有改进作用。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在提供一种基于西南涡加密观测数据的数值预报方法，西南涡观测数据资料实时进入西南区域气象中心Micaps业务操作系统，预报人员可随时调用数据进行预报分析，为预报员及时准确把握天气系统特别是西南涡系统的发生发展及移动路径等重要特征量提供了重要的数据资料。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案：一种基于西南涡加密观测数据的数值预报方法，包括以下步骤：步骤S1：获取西南涡加密观测数据；步骤S2：获得差值，获得加密观测和背景场的差值，利用最优差值算法获得观测数据和背景场之间的最接近实际观测结果的中间值至作为预报的初始条件；步骤S3：将初始条件代入数值预报公式中获得数值预报结果；加密观测数据的获得包括对西南涡的观测包括对观测时段、观测区域、观测要素、观测内容的管理；观测时段：每年6月21日零时至7月31日二十四时，共41天整；观测区域：观测区域包括西南涡主要源区和主要活动区；西南涡主要源区是指以九龙为中心的27
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N、98
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E区域；西南涡主要活动区是指长江上游四川盆地的28
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32.5
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N、103
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E。
[0006]观测要素：
第一类要素包括但不限于，观测区域近地层的气压、气温、相对湿度、风速、风向、降水、天气现象、湍流观测、能量收支；第二类要素包括但不限于观测区域高空气压、温度、湿度、风速、风向廓线；第三类要素包括观测区域内连续三维风廓线；第四类要素包括西南涡发生及主要活动区域的新一代天气雷达观测资料、水汽输送情况；第五类要素包括西南涡发生、发展区域的云状况，云状况指云型、云量；观测内容：（1）业务观测资料搜集，近地层资料、新一代天气雷达资料、GPS水汽观测资料、云观测资料都通过业务站点观测获取，卫星观测资料由四川省气象信息中心负责接收。在西南涡加密观测科学试验期间，将由四川省气象信息中心逐日搜集试验区域内的上述业务观测资料。
[0007]（2）高空加密观测，包括空间加密观测和时间加密观测；空间加密：设置甘孜、红原、西昌、宜宾、达县、温江、巴塘、金川、九龙、剑阁、名山11个高空观测站点，形成西南涡加密观测科学试验高空观测站网布局；时间加密：试验期间，高空观测站的观测频次为每日4次；（3）风廓线观测观测期间，在川西高原理塘站和盆地东北部开江站开展风廓线雷达观测；（4）通量观测观测期间，将依托理塘、温江边界层观测站和甘孜县气象局开展通量观测。
[0008]作为一种优选技术方案，第一类要素由地面自动气象观测站获取，第二类要素由高空观测站获取，第三类要素需要通过风廓线雷达获取；第四类要素通过新一代天气雷达、GPS水汽观测站获取，第五类要素由各地面观测站人工获取。
附图说明
[0009]图1 为西南涡加密观测高空观测站网分布图。
[0010]图2为西南涡加密观测雷达观测、通量观测站网分布图。
具体实施方式
[0011]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明，本专利技术的实施方式包括但不限于下列实施例。
[0012]实施例1一种基于西南涡加密观测数据的数值预报方法，包括以下步骤：步骤S1：获取西南涡加密观测数据；步骤S2：获得差值，获得加密观测和背景场的差值，利用最优差值算法获得观测数据和背景场之间的最接近实际观测结果的中间值至作为预报的初始条件；步骤S3：将初始条件代入数值预报公式中获得数值预报结果。
[0013]加密观测数据的获取，在西南涡频繁发生及主要活动区域内开展一定时间的高时间、空间分辨率野外观测试验，获取西南涡发生、发展及其影响过程的连续观测资料。
[0014]其具体实现方法如下所述：（1）观测时段每年6月21日零时至7月31日二十四时，共41天整。
[0015]（2）观测区域观测区域包括西南涡主要源区和主要活动区。西南涡主要源区（I区）是指以九龙为中心的27
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N、98
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°
E区域。西南涡主要活动区（II区）是指长江上游四川盆地的28
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N、103
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°
E。
[0016]（3）观测要素第一类要素：包括但不限于，试验区域近地层的气压、气温、相对湿度、风速、风向、降水、天气现象、湍流观测、能量收支。本类要素由地面自动气象观测站获取。
[0017]第二类要素：试验区域高空气压、温度、湿度、风速、风向廓线。本类要素由高空观测站获取。
[0018]第三类要素：试验区域内关键地区的连续三维风廓线。本类要素需要通过风廓线雷达获取。
[0019]第四类要素：西南涡发生及主要活动区域的新一代天气雷达观测资料、水汽输送情况。本类要素通过新一代天气雷达、GPS水汽观测站获取。
[0020]第五类要素：西南涡发生、发展区域的云状况（云型、云量）。本类要素由各地面观测站人工获取。
[0021]（4）观测内容1、业务观测资料搜集近地层资料、新一代天气雷达资料、GPS水汽观测资料、云观测资料都通过业务站点观测获取，卫星观测资料由四川省气象信息中心负责接收。在西南涡加密观测科学试验期间，将由四川省气象信息中心逐日搜集试验区域内的上述业务观测资料。
[0022]2、高空加密观测空间加密：本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于西南涡加密观测数据的数值预报方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：获取西南涡加密观测数据；步骤S2：获得差值，获得加密观测和背景场的差值，利用最优差值算法获得观测数据和背景场之间的最接近实际观测结果的中间值至作为预报的初始条件；步骤S3：将初始条件代入数值预报公式中获得数值预报结果；加密观测数据的获得包括对西南涡的观测包括对观测时段、观测区域、观测要素、观测内容的管理；观测时段：每年6月21日零时至7月31日二十四时，共41天整；观测区域：观测区域包括西南涡主要源区和主要活动区；西南涡主要源区是指以九龙为中心的27
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E区域；西南涡主要活动区是指长江上游四川盆地的28
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E；观测要素：第一类要素包括但不限于，观测区域近地层的气压、气温、相对湿度、风速、风向、降水、天气现象、湍流观测、能量收支；第二类要素包括但不限于观测区域高空气压、温度、湿度、风速、风向廓线；第三类要素包括观测区域内连续...

【专利技术属性】
技术研发人员：李跃清，
申请(专利权)人：中国气象局成都高原气象研究所，
类型：发明
国别省市：