多源实况数据在新疆城市局地大风天气中的释用评估方法技术

本发明专利技术公开多源实况数据在新疆城市局地大风天气中的释用评估方法：选取研究区域并确定研究时间段；获取研究区域相应研究时间段的气象站点数据资料；分析研究区域内相应研究时间段形成大风的原因；对研究区域内相应研究时间段的不同要素风进行分析；选择一处代表站对其进行不同气象要素风的分析；将2种高分辨率实况融合原始数据资料解析到研究区域；对2种高分辨率实况融合数据风速和风向进行分析评估；分时效、分区域并选取平均风速最大时刻分析对比2种高分辨率实况融合数据资料。本发明专利技术利用气象站点风要素值对比分析出不同时效和区域最优融合数据，使得在大风监测过程中根据不同天气情况选择最优的融合数据产品而获得更精准的监测结果。更精准的监测结果。更精准的监测结果。

【技术实现步骤摘要】
多源实况数据在新疆城市局地大风天气中的释用评估方法


[0001]本专利技术涉及大风天气释用评估
具体地说是多源实况数据在新疆城市局地大风天气中的释用评估方法。

技术介绍

[0002]新疆乌鲁木齐地处我国西北，气候较为干燥,地表覆盖植物相对较少，是冷空气入侵的重要区域，在天山等地形作用的影响下，特别容易出现多风天气。每年春季，是乌市东南大风的高发期，特别是4月东南大风最多。4月乌市气温上升最快，容易形成明显的气压梯度，给东南大风的形成创造了条件。另外，由于4月天气不是很稳定，时有冷空气入侵，冷暖空气相遇时，也容易产生东南大风天气。乌鲁木齐地区的多风天气除了直接影响当地的人民的日常生活，还能通过影响地表裸露的沙尘源地，从而在乌鲁木齐附近以及下游区域形成沙尘暴灾害外。另外，风还能使还能使土壤风蚀和沙化。
[0003]2022年“五一”假期刚开始，一场强劲的东南大风与乌鲁木齐不期而遇。大风【本专利技术中所涉及到的大风是指8级及以上大风，即风速≥17.2m
·
s
‑1】范围覆盖了乌鲁木齐大部分区域，城区阵风9级，南郊则达到11级左右，仅有海拔较高的山区“成功躲避”。乌鲁木齐机场在4月30日09时
‑
5与2日16时出现持续3天的7
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9级大风天气，导致大量航班备降、取消和延误。城市中的各种设施、树木及人民生活用品均受到大风带来的灾害。
[0004]因此，分析城市局地大风原因以及不同天气情况下风速风向平均值和最大值，对城市局地大风精准监测具有重要参考价值。

技术实现思路

[0005]为此，本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种多源实况数据在新疆城市局地大风天气中的释用评估方法，以分析城市局地大风原因、城市风在不同天气情况下风速风向的平均值和最大值，同时根据ART融合数据获取的气象站点值和CLDAS的插值算法得到的气象站点值，合成融合数据的风速和风向，对比分析融合数据CLDAS和ART的风在(整个研究时段、大风时段、降雨时段、晴天)不同天气时段的评估情况，明确不同融合数据在不同区域和不同时间段中最优的评估结果，为城市局地大风精准监测提供参考。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]多源实况数据在新疆城市局地大风天气中的释用评估方法，包括如下步骤：
[0008]步骤P1：选取研究区域并确定研究时间段；
[0009]步骤P2：获取研究区域相应研究时间段的气象站点数据资料，包括气象观测站点实况数据资料和中国区域内2种高分辨率实况融合原始数据资料；
[0010]步骤P3：结合气象观测站点实况数据资料分析大风在研究区域的分布现状，分析气象要素(比如气压差、温度差)等要素参考是否为城市大风提供动力源，从研究区域所处地形的角度分析研究区域常有局部大风的原因；
[0011]步骤P4：结合气象观测站点实况数据资料，对研究区域相应研究时间段内所有气
象观测站点的不同风要素进行分析，以分析研究区域的整体风要素分布状况；
[0012]步骤P5：结合气象观测站点实况数据资料，从研究区域内的各气象观测站点中选择一处作为气象观测站的代表站，进行不同气象要素风的分析；选择风要素各项资料全面，可以代表研究区域(城市或地区)的中心区域风气象要素的气象观测站作为代表站，以便于准确了解具体站点位置的对比分析情况；
[0013]步骤P6：将获取的中国区域内2种高分辨率实况融合原始数据资料解析到研究区域；
[0014]步骤P7：对已解析的中国区域内2种高分辨率实况融合数据风速进行分析评估；
[0015]步骤P8：对已解析的中国区域内2种高分辨率实况融合数据风向进行分析评估；
[0016]步骤P9：分时效、分区域分析对比中国区域内2种高分辨率实况融合数据资料，并选取平均风速最大时刻分析对比中国区域内2种高分辨率实况融合数据资料与气象观测站点实况数据资料的一致性。由于中国区域内2种高分辩率实况融合数据(ART和CLDAS)没有极大风速，不能记录瞬时极大风速带来的灾害，为了准确检验在大风时刻融合数据的准确率，因此选取平均风速最大时刻分析对比中国区域内2种高分辨率实况融合数据资料与气象观测站点实况数据资料的一致性。
[0017]另外，本专利技术上述多源实况数据在新疆城市局地大风天气中的释用评估方法还包括：对风灾进行实地调查(为准确了解城市大风带来的影响，选择在研究时段中的大风时段城市局地大风过后，拍摄城市每一个方位受大风影响的照片)；本专利技术选择具体城市(乌鲁木齐市)作为应用实例按照上述步骤进行了释用对比评估检验分析。
[0018]上述多源实况数据在新疆城市局地大风天气中的释用评估方法，在步骤P1中：
[0019]所选取的研究区域为人员密集且常伴有局地大风的城市或地区；由于人员密集的地区，局地大风对人们的生活和出行均有较大影响，更需要高分效率多源气象资料进行监测，可将城市的经纬度分别记为lon1
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lon2、lat1
‑
lat2。
[0020]为提高研究区域中大风在不同天气情况下的评估效果的准确性，所确定研究时间段，至少包括局地大风、降雨和晴天三种常规天气情况，并将所确定的研究时间段划分为大风时段、降雨时段和晴天时段。
[0021]上述多源实况数据在新疆城市局地大风天气中的释用评估方法，在步骤P2中：
[0022]气象站点数据资料包括研究区域内相应研究时间段中所有气象站点的相关气象要素的逐小时数据，包括2分钟平均风速、10分钟平均风速、最大风速、极大风速、温度和过去1小时降雨量；
[0023]气象观测站点实况数据资料从气象信息共享平台CIMISS获取；中国区域内2种高分辨率实况融合原始数据资料分别为ART数据资料和CLDAS数据资料。
[0024]上述多源实况数据在新疆城市局地大风天气中的释用评估方法，在步骤P3中：
[0025]P301：根据气象站点监测数据分析研究区域研究时间段内大风天气开始的过程及局地大风最大风速，并核查相关部门是否发布大风预警服务信息；
[0026]P302：分析研究区域研究时间段内大风天气持续时间长的原因，并分析大风的动力源；
[0027]P303：分析研究区域研究时间段内局部风力升级的原因，从城市“狭管效应”及研究区域所处地理环境两个方面对研究区域研究时间段内局部风力升级的原因进行分析；
[0028]P304：分析风时大时小飘忽不定的原因。
[0029]上述多源实况数据在新疆城市局地大风天气中的释用评估方法，在步骤P4中，对研究区域内相应研究时间段的不同要素风分析内容包括：
[0030]P401：针对气象观测站点实况数据资料，分析所有气象观测站点逐日逐时刻2分钟平均风速、10分钟平均风速、最大风速和极大风速分别在整个研究时间段、大风时段、降雨时段和晴天时段4个不同天气时段的平均值和最大值；
[0031]P402：针对气象观测本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.多源实况数据在新疆城市局地大风天气中的释用评估方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤P1：选取研究区域并确定研究时间段；步骤P2：获取研究区域相应研究时间段的气象站点数据资料，包括气象观测站点实况数据资料和中国区域内2种高分辨率实况融合原始数据资料；步骤P3：结合气象观测站点实况数据资料分析大风在研究区域的分布现状，分析气象要素是否为城市大风提供动力源，根据研究区域所处地形分析研究区域局部大风频繁发生的原因；步骤P4：结合气象观测站点实况数据资料，对研究区域相应研究时间段内所有气象观测站点的不同风要素进行分析；步骤P5：结合气象观测站点实况数据资料，从研究区域内的各气象观测站点中选择一处作为气象观测站的代表站，进行不同气象要素风的分析；步骤P6：将获取的中国区域内2种高分辨率实况融合原始数据资料解析到研究区域；步骤P7：对已解析的中国区域内2种高分辨率实况融合数据风速进行分析评估；步骤P8：对已解析的中国区域内2种高分辨率实况融合数据风向进行分析评估；步骤P9：分时效、分区域分析对比中国区域内2种高分辨率实况融合数据资料，选取平均风速最大时刻分析对比中国区域内2种高分辨率实况融合数据资料与气象观测站点实况数据资料的一致性。2.根据权利要求1所述的多源实况数据在新疆城市局地大风天气中的释用评估方法，其特征在于，在步骤P1中：所选取的研究区域，为人员密集且常伴有局地大风的城市或地区；所确定研究时间段，至少包括局地大风、降雨和晴天三种常规天气情况，并将所确定的研究时间段划分为大风时段、降雨时段和晴天时段。3.根据权利要求2所述的多源实况数据在新疆城市局地大风天气中的释用评估方法，其特征在于，在步骤P2中：气象站点数据资料包括2分钟平均风速、10分钟平均风速、最大风速、极大风速、温度和过去1小时降雨量；气象观测站点实况数据资料从气象信息共享平台CIMISS获取；中国区域内2种高分辨率实况融合原始数据资料分别为ART数据资料和CLDAS数据资料。4.根据权利要求3所述的多源实况数据在新疆城市局地大风天气中的释用评估方法，其特征在于，在步骤P3中：P301：根据气象站点监测数据分析研究区域研究时间段内大风天气开始的过程及局地大风最大风速，并核查相关部门是否发布大风预警服务信息；P302：分析研究区域研究时间段内大风天气持续时间长的原因，并分析大风的动力源；P303：分析研究区域研究时间段内局部风力升级的原因；P304：分析风时大时小飘忽不定的原因。5.根据权利要求3所述的多源实况数据在新疆城市局地大风天气中的释用评估方法，其特征在于，在步骤P4中，对研究区域内相应研究时间段的不同要素风分析内容包括：P401：针对气象观测站点实况数据资料，分析所有气象观测站点逐日逐时刻2分钟平均
风速、10分钟平均风速、最大风速和极大风速分别在整个研究时间段、大风时段、降雨时段和晴天时段的平均值和最大值；P402：针对气象观测站点实况数据资料，分析所有气象观测站点中2分钟平均风速、10分钟平均风速、最大风速和极大风速在大风时段的平均风速分布情况以及极大风速≥17.2m
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‑1的时刻数分布情况。6.根据权利要求5所述的多源实况数据在新疆城市局地大风天气中的释用评估方法，其特征在于，在步骤P5中，对代表站不同气象要素风的分析内容包括：代表站逐日逐时刻的温度、降水量、2分钟平均风速、10分钟平均风速、最大风速和极大风速在研究时间段内的变化情况。7.根据权利要求6所述的多源实况数据在新疆城市局地大风天气中的释用评估方法，其特征在于，步骤P6包括：P601：ART数据资料的解析：查询数据资料的起始经纬度和数据的长度宽度，使用python解析；按照由南到北，由西到东，经纬度由小到大，逐0.01进行递增获取经纬度值，获取读取的GRB2数据字典里值为解析出来的气象要素的值作为数据类型的值；P602：CLDAS数据资料的解析：查询数据资料的起始经纬度和数据长度宽度，使用C#解析，按照由南到北，由西到东，经纬度由小到大，逐0.05进行递增获取经纬度值，获取读取的GRB2数据字典里值为解析出来的气象要素的值作为数据类型的值；P6...

【专利技术属性】
技术研发人员：张祖莲，毛炜峄，张璞，黄娟，李庆雷，王命全，彭冬梅，吉春容，木沙江，
申请(专利权)人：新疆兴农网信息中心新疆维吾尔自治区气象信息中心新疆维吾尔自治区气象档案馆，
类型：发明
国别省市：