【技术实现步骤摘要】
一种基于闪电资料同化的降水预报方法及系统
[0001]本专利技术涉及气象预报领域，尤其涉及一种基于闪电资料同化的降水预报方法及系统。
技术介绍
[0002]强对流天气的发生通常伴随着频繁的闪电活动，研究表明闪电活动与雷暴天气特征(如降雨率、霰、冰晶以及气流上升特征等)相关联，闪电定位数据可以大致断雷暴云的发展阶段、影响区域及强度等。而且闪电监测设备的造价少、易维护、探测范围广，且受地形影响小，便于大范围部署。到目前为止，地基闪电定位网络已基本覆盖了我国人口聚居地区，可实现全国大部分地区的地闪活动检测。此外于我国2016年发射的风云四号静止气象卫星搭载的闪电成像仪LMI(Lightning Mapping Imager)，可对我国及周边地区的闪电活动进行连续监测，提供每分钟一次的高分辨率闪电数据。有效利用这些丰富的闪电观测资料，将其同化入数值天气预报模式中，提高模式对强对流天气的模拟和预报能力，是具有重要应用价值和科学意义的研究。
[0003]闪电资料不是模式的直接变量，因此在同化前需要将闪电资料反演为模式变量或其相关...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于闪电资料同化的降水预报方法，其特征在于，包括：对当前时刻的气象数据进行网格化预处理，获得网格化观测资料；其中，所述气象数据包括闪电定位数据、云顶高度数据和云底高度数据；根据所述网格化观测资料和当前模式背景场，反演出伪水汽观测资料；将所述伪水汽观测资料、地面站观测资料和所述当前模式背景场，进行三维变分同化，获得所述当前时刻的分析场；根据所述当前时刻的所述分析场，进行模式预报，得到下一时刻的预报场，获得所述下一时刻的降水预报。2.如权利要求1所述的基于闪电资料同化的降水预报方法，其特征在于，所述对当前时刻的气象数据进行网格化预处理，获得网格化观测资料；其中，所述气象数据包括闪电定位数据、云顶高度数据和云底高度数据，具体为：根据所述闪电定位数据、闪电时间和出现次数，统计闪电总频次数据，将所述闪电总频次数据插值到所述当前模式背景场的数值模式网格中，得到网格化闪电资料；根据风云四号卫星的所述云顶高度数据，选取所述当前时刻邻近的所述云顶高度数据，获得邻近时刻云顶高度数据，并根据所述邻近时刻云顶高度数据的地理坐标，将所述邻近时刻云顶高度数据插值到所述数值模式网格中，得到网格化云顶资料；根据地面气象站的所述云底高度数据，提取出每个地面气象站点的云底高度数据，获得站点云底高度数据，将所述站点云底高度数据插值到所述数值模式网格中，得到网格化云底资料。3.如权利要求2所述的基于闪电资料同化的降水预报方法，其特征在于，所述根据所述网格化观测资料和当前模式背景场，反演出伪水汽观测资料，具体为：根据所述当前模式背景场和所述数值模式网格，获得全部模式格点；根据所述网格化闪电资料、所述网格化云顶资料和所述网格化云底资料，将各模式格点进行闪电判断和预设湿度调整，获得各模式格点的伪相对湿度；根据所述各模式格点的伪相对湿度，形成所述伪水汽观测资料。4.如权利要求3所述的基于闪电资料同化的降水预报方法，其特征在于，所述根据所述网格化闪电资料、所述网格化云顶资料和所述网格化云底资料，将各模式格点进行闪电判断和预设湿度调整，获得各模式格点的伪相对湿度，具体为：根据所述网格化闪电资料、所述网格化云顶资料和所述网格化云底资料，判断当前模式格点是否存在闪电；若所述当前模式格点没有闪电，则判断下一个模式格点是否存在闪电；若所述当前模式格点有闪电，则判断所述当前模式格点的有效高度内相对湿度是否满足预设湿度条件；其中，所述有效高度是当前模式格点的高度位于网格化的云底到云顶高度观测资料之间；若是，则将所述当前模式格点的所述相对湿度反演为预设湿度值，获得所述当前模式格点的伪相对湿度；若否，则不调整所述当前模式格点的所述相对湿度。5.如权利要求1所述的基于闪电资料同化的降水预报方法，其特征在于，所述将所述伪水汽观测资料、地面站观测资料和所述当前模式背景场，进行三维变分同化，获得所述当前
时刻的分析场，具体为：将所述当前模式背景场作为背景场变量，将所述伪水汽观测资料和所述地面站观测资料作为观测变量，使用三维变分同化方法，求解代价函数的极小值，获得所述当前时刻的所述分析场；其中，所述地面站观测资料根据地面气象站的地面气...
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。