天气预报方法、装置、电子设备及存储介质制造方法及图纸

本申请公开了一种天气预报方法、装置、电子设备及存储介质。天气预报方法包括：从第一天气预报结果中提取目标预报时段内处于目标区域边界的天气预报结果，得到第一原始边界条件；从第二天气预报结果中提取第二预报时段最后时刻的天气预报结果，得到第一原始初始场；更新对目标区域实时观测得到的观测数据；根据目标区域更新后的观测数据，对第一原始边界条件和第一原始初始场进行同化处理，得到第一同化边界条件和第一同化初始场；根据第一同化边界条件和第一同化初始场，对目标区域在目标预报时段的天气进行天气预报，得到目标天气预报结果。根据本申请实施例，能够提高天气预报结果的准确率。果的准确率。果的准确率。

【技术实现步骤摘要】
天气预报方法、装置、电子设备及存储介质


[0001]本申请属于天气预报
，尤其涉及一种天气预报方法、装置、电子设备及存储介质。

技术介绍

[0002]天气预报的结果在很多领域中都有应用，例如，利用风能发电的包括多个风力发电机组的发电场，为了预测发电场的短期内功率，需要对天气进行预测，从而预测未来一段时间内的发电功率，天气预报的准确率会极大的影响功率预测的准确率，因此，需要提高天气预报的准确率。
[0003]目前通常使用数值天气预报作为天气预报的主要技术手段，数值天气预报的本质是根据初始场和边界条件求解大气运动方程组的问题，在当下大气数值模式的理论框架和计算方案已经比较成熟的背景下，初始场和边界条件的质量成为影响数值天气预报的关键因素。
[0004]在使用数值天气预报系统进行预测时，通常以较小的步进时长划分时段，进行多轮数值天气预报。为了提高数值天气预报系统预测的准确率，目前通常会利用实际观测到的天气数据，对每轮预测所需的初始场和边界条件进行同化。但是，专利技术人发现，由于相关技术中的天气预报方法中，每次同化之前的初始场和边界条件通常来源于全球预测产品的天气预报结果，对局部区域的天气预报可能不够精确，使得初始场和边界条件的质量不高，从而导致天气预报结果准确率不高。

技术实现思路

[0005]本申请实施例提供一种天气预报方法、装置、电子设备及存储介质，能够解决相关技术中天气预报结果准确率较低的问题。
[0006]一方面，本申请实施例提供一种天气预报方法，该方法包括：
[0007]从第一天气预报结果中提取目标预报时段内处于目标区域边界的天气预报结果，得到第一原始边界条件，其中，第一天气预报结果是指对第一预报时段内的背景区域进行天气预报得到的结果，目标预报时段在第一预报时段之内；
[0008]从第二天气预报结果中提取第二预报时段最后时刻的天气预报结果，得到第一原始初始场，其中，第二天气预报结果是指对第二预报时段内的目标区域进行天气预报得到的结果，第二预报时段在目标预报时段之前；
[0009]更新对目标区域实时观测得到的观测数据；
[0010]根据目标区域更新后的观测数据，对第一原始边界条件和第一原始初始场进行同化处理，得到第一同化边界条件和第一同化初始场；
[0011]根据第一同化边界条件和第一同化初始场，对目标区域在目标预报时段的天气进行天气预报，得到目标天气预报结果。
[0012]可选地，目标区域在背景区域中，背景区域在全球区域中。
[0013]可选地，同化处理使用以下算法之一：三维变分同化算法、四维变分同化算法、集合卡尔曼滤波同化算法、集合
‑
变分混合同化算法。
[0014]可选地，在从第一天气预报结果中提取目标预报时段内处于目标区域边界的天气预报结果之前，方法还包括：
[0015]从全球天气预报结果中提取冷启动预报时段内处于背景区域边界的天气预报结果，得到第二原始边界条件；其中，全球天气预报结果是在第三预报时段对全球区域进行天气预报得到的结果，冷启动预报时段在第三预报时段之内；
[0016]从全球天气预报结果中提取冷启动预报时段初始时刻的冷启动区域的天气预报结果，得到第二原始初始场；
[0017]更新对冷启动区域实时观测得到的观测数据；
[0018]根据冷启动区域更新的观测数据，对第二原始边界条件和第二原始初始场进行同化处理，得到第二同化边界条件和第二同化初始场；
[0019]根据第二同化边界条件和第二同化初始场，对冷启动区域在冷启动预报时段的天气进行天气预报，得到冷启动区域的冷启动天气预报结果；
[0020]其中，冷启动区域为背景区域或目标区域。
[0021]可选地，从全球天气预报结果中提取冷启动预报时段内处于背景区域边界的天气预报结果，得到第二原始边界条件，包括：
[0022]从全球天气预报结果中提取冷启动区域内目标气象要素的天气预报数据；
[0023]将提取出的天气预报数据与冷启动区域的地形网格融合，得到按地形网格分布的网格天气数据；
[0024]从网格天气数据中提取冷启动区域边界的天气预报数据，得到第二原始边界条件。
[0025]可选地，从全球天气预报结果中提取冷启动预报时段初始时刻的冷启动区域的天气预报结果，得到第二原始初始场，包括：
[0026]从全球天气预报结果中提取冷启动预报时段初始时刻的冷启动区域内目标气象要素的天气预报数据；
[0027]将提取出的天气预报数据与冷启动区域的地形网格融合，得到第二原始边界条件。
[0028]可选地，观测数据包括以下至少一种数据：电场测风塔气象数据，风机测风数据，地面站观测数据，探空观测数据，卫星观测数据。
[0029]可选地，在根据第一同化边界条件和第一同化初始场，对目标区域在目标预报时段的天气进行天气预报，得到目标天气预报结果之后，方法还包括：
[0030]将目标天气预报结果输入至功率预测模型，得到预测发电功率，其中，功率预测模型用于预测目标区域内风力发电机组在目标预报时段的发电功率。
[0031]可选地，目标预报时段不超过4小时，功率预测模型用于预测超短期发电功率。
[0032]另一方面，本申请实施例提供了一种天气预报装置，该装置包括：
[0033]第一提取单元，用于从第一天气预报结果中提取目标预报时段内处于目标区域边界的天气预报结果，得到第一原始边界条件，其中，第一天气预报结果是指对第一预报时段内的背景区域进行天气预报得到的结果，目标预报时段在第一预报时段之内；
[0034]第二提取单元，用于从第二天气预报结果中提取第二预报时段最后时刻的天气预报结果，得到第一原始初始场，其中，第二天气预报结果是指对第二预报时段内的目标区域进行天气预报得到的结果，第二预报时段在目标预报时段之前；
[0035]第一更新单元，用于更新对目标区域实时观测得到的观测数据；
[0036]第一同化单元，用于根据目标区域更新后的观测数据，对第一原始边界条件和第一原始初始场进行同化处理，得到第一同化边界条件和第一同化初始场；
[0037]第一预报单元，用于根据第一同化边界条件和第一同化初始场，对目标区域在目标预报时段的天气进行天气预报，得到目标天气预报结果。
[0038]可选地，目标区域在背景区域中，背景区域在全球区域中。
[0039]可选地，第一同化单元用于执行以下算法之一：三维变分同化算法、四维变分同化算法、集合卡尔曼滤波同化算法、集合
‑
变分混合同化算法。
[0040]可选地，该装置还包括：
[0041]第三提取单元，用于在从第一天气预报结果中提取目标预报时段内处于目标区域边界的天气预报结果之前，从全球天气预报结果中提取冷启动预报时段内处于背景区域边界的天气预报结果，得到第二原始边界条件；其中，全球天气预报结果是在第三预报时段对全球区域进行天气预报得到的结果，冷启动预本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种天气预报方法，其特征在于，包括：从第一天气预报结果中提取目标预报时段内处于目标区域边界的天气预报结果，得到第一原始边界条件，其中，所述第一天气预报结果是指对第一预报时段内的背景区域进行天气预报得到的结果，所述目标预报时段在所述第一预报时段之内；从第二天气预报结果中提取第二预报时段最后时刻的天气预报结果，得到第一原始初始场，其中，所述第二天气预报结果是指对所述第二预报时段内的所述目标区域进行天气预报得到的结果，所述第二预报时段在所述目标预报时段之前；更新对所述目标区域实时观测得到的观测数据；根据所述目标区域更新后的观测数据，对所述第一原始边界条件和所述第一原始初始场进行同化处理，得到第一同化边界条件和第一同化初始场；根据所述第一同化边界条件和所述第一同化初始场，对所述目标区域在所述目标预报时段的天气进行天气预报，得到目标天气预报结果。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标区域在所述背景区域中，所述背景区域在全球区域中。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述同化处理使用以下算法之一：三维变分同化算法、四维变分同化算法、集合卡尔曼滤波同化算法、集合
‑
变分混合同化算法。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在从第一天气预报结果中提取目标预报时段内处于目标区域边界的天气预报结果之前，所述方法还包括：从全球天气预报结果中提取冷启动预报时段内处于所述背景区域边界的天气预报结果，得到第二原始边界条件；其中，所述全球天气预报结果是在第三预报时段对全球区域进行天气预报得到的结果，所述冷启动预报时段在所述第三预报时段之内；从所述全球天气预报结果中提取所述冷启动预报时段初始时刻的所述冷启动区域的天气预报结果，得到第二原始初始场；更新对所述冷启动区域实时观测得到的观测数据；根据所述冷启动区域更新的观测数据，对所述第二原始边界条件和所述第二原始初始场进行同化处理，得到第二同化边界条件和第二同化初始场；根据所述第二同化边界条件和所述第二同化初始场，对所述冷启动区域在所述冷启动预报时段的天气进行天气预报，得到所述冷启动区域的冷启动天气预报结果；其中，所述冷启动区域为所述背景区域或所述目标区域。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述从全球天气预报结果中提取冷启动预报时段内处于所述背景区域边界的天气预报结果，得到第二原始边界条件，包括：从所述全球天气预报结果中提取所述冷启动区域内目标气象要素的天气预报数据；将提取出的天气预报数据与所述冷启动区域的地形网格融合，得到按所述地形网格分布的网格天气数据；从所述网格天气数据中提取所述冷启动区域边界的天气预报数据，得到所述第二原始边界条件。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述从所述全球天气预报结果中提取所述冷启动预报时段初始时刻的所述冷启动区域的天气预报结果，得到第二原始初始场，包括：从所述全球天气预报结果中提取所述冷启动预报时段初始时刻的所述冷启动区域内
所述目标气象要素的天气预报数据；将提取出的天气预报数据与所述冷启动区域的地形网格融合，得到所述第二原始边界条件。7.根据权利要求1至6任一项所述的方法，其特征在于，所述观测数据包括以下至少一种数据：电场测风塔气象数据，风机测风数据，地面站观测数据，探空观测数据，卫星观测数据。8.根据权利要求1至6任一项所述的方法，其特征在于，在根据所述第一同化边界条件和所述第一同化初始场，对所述目标区域在所述目标预报时段的天气进行天气预报，得到目标天气预报结果之后，所述方法还包括：将所述目标天气预报结果输入至功率预测模型，得到预测发电功率，其中，所述功率预测模型用于预测所述目标区域内风力发电机组在所述目标预报时段的发电功率。9.根据权利要求1至6任一项所述的方法，其特征在于，所述目标预报时段不超过4小时，所述功率预测模型用于预测超短期发电功率。10.一种天气预报装置，其特征在于，所述装置包括：第一提取单元，用于从第一天气预报结果中提取目标预报时段内处于目标区域边界的天气预报结果，得到第一原始边界条件，其中，所述第一天气预报结果是指对第一预报时段内的背景区域进行天气预报得到的结果，所述目标预报时段在所述第一预报时段之内；...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨冰玉，
申请(专利权)人：北京金风慧能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：