一种台风天大气污染预警方法技术

本发明专利技术公开了一种台风天大气污染预警方法，该系统通过获取历史台风基本信息、气象数据及大气污染监测数据，确定各参数状态化处理规则，建立基础样本库。通过对台风强度、风速、中心气压、降水量、气温、相对湿度判别因子进行逐级相似性筛选。基于筛选出的相似样本集，识别空气质量超标点位，计算超标点位与当时台风中心的距离范围，划定台风外围下沉气流影响区域，进而判别该区域内各网格污染预警等级并通过信息化手段输出预警结果。本发明专利技术能够较精准地预测台风外围下沉气流对空气质量的影响，及时进行预警监控。时进行预警监控。时进行预警监控。

【技术实现步骤摘要】
一种台风天大气污染预警方法


[0001]本专利技术属于大气污染防治领域，具体涉及一种台风天大气污染预警方法。

技术介绍

[0002]台风是发生在热带洋面上的一种天气系统，不仅会造成气象灾害还会影响当地空气质量状况。台风外围往往会伴随明显的下沉气流，大范围的下沉气流会在陆地形成稳定的高压均场，容易导致污染物堆积不易扩散，同时湿度增加所引起的高湿度边界层有利于气态前体物通过均相或非均相反应形成二次气溶胶，加速颗粒物二次转化生成。为确保空气质量稳定达标，专利技术一种台风天大气污染预警方法尤为关键。
[0003]目前台风预警系统更多地是涉及气象预警领域，主要根据历史数据来预测台风等级、台风路径等信息，对空气质量状况的预警鲜少涉及；大气污染预警系统目前更多地是综合性预警，对台风天的预警没有针对性，缺少一定的准确性。因此，本专利技术提出一种台风天大气污染预警方法，提高台风天环境空气质量预报预警的准确性。

技术实现思路

[0004](一)解决的技术问题
[0005]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种台风天大气污染预警方法，相似筛选划定台风外围下沉气流影响区域，有针对性的对该区域进行分级预警，提高预警准确性。
[0006](二)技术方案
[0007]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种台风天大气污染预警方法，具体步骤如下：(1)获取历史台风基本信息、气象数据及大气污染监测数据，确定各参数状态化处理规则，建立基础样本库；(2)通过对台风强度、风速、中心气压、降水量、气温、相对湿度判别因子进行逐级相似性筛选，获得相似样本集；(3)基于筛选出的相似样本集，识别空气质量超标点位，计算超标点位与当时台风中心的距离范围，划定台风外围下沉气流影响区域；(4)计算并判别台风外围下沉气流影响区域内各网格污染预警等级；(5)通过信息化手段输出预警结果。
[0008]作为本专利技术进一步的描述，所述的基础样本库主要包括过去5年台风基本信息，台风过境前、登陆时、过境后的气象数据及大气污染监测数据。台风基本信息包括台风编号及名称、强度、中心位置、中心气压；气象数据包括风向、风速、气温、相对湿度、降水量；大气污染监测数据包括PM
2.5
、PM
10
、CO、NO2、SO2、O3。
[0009]作为本专利技术进一步的描述，所述的各项参数状态化处理规则如下：台风强度按《热带气旋等级》(GB/T19201
‑
2006)进行划分；中心位置以经纬度表示；中心气压以百帕为单位；各气象因子按相应的等级划分国家标准确定各参数状态化处理规则，如果无相应的等级划分国家标准，则以该因子的监测数据为参数状态化结果直接输出；各大气污染因子中CO以mg/m3为单位，其他因子均以μg/m3为单位。
[0010]作为本专利技术进一步的描述，所述的逐级相似性筛选具体流程如下：(1)基础样本库
中的每一个样本首先进入第一级筛选系统，根据第一级判别因子进行筛选得到一级相似样本；(2)一级相似样本进入第二级筛选系统，根据第二级判别因子进行筛选得到二级相似样本；(3)以此类推，直到完成所有判别因子的筛选，得到最终的相似样本集。
[0011]作为本专利技术进一步的描述，本专利技术对划定的台风外围下沉气流影响区域进行网格化，并对各网格进行分级预警。
[0012]作为本专利技术进一步的描述，本专利技术采用层次分析法计算综合预警指数R进行分级预警，综合预警指数R计算步骤如下：
[0013](1)通过实时监测系统获得实时监测数据。
[0014](2)计算各大气污染因子的超标倍数B
i
，具体公式如下：
[0015][0016]其中：C
i
为各大气污染因子的实时监测值；S
i
为各大气污染因子的浓度限值。
[0017](3)通过构建两两比较判断矩阵计算各大气污染因子的权重ω并进行一致性检验，一致性检验公式如下：
[0018][0019][0020]其中：CR为一致性比率，若CR<0.1，则通过一致性检验，否则需修改两两比较判断矩阵；CI为一致性指标；RI为平均一致性指标；λ为两两比较判断矩阵最大特征值；n为矩阵阶数。
[0021](4)计算综合预警指数R，具体公式如下：
[0022][0023]其中：n为大气污染因子个数。
[0024]作为本专利技术进一步的描述，根据计算得到的综合预警指数R判别预警等级并划分相应区域，具体判别标准如下：当R≥1，一级红色预警，重度污染区域，当0.5≤R<1，二级橙色预警，中度污染区域；0≤R<0.5，三级黄色预警，轻度污染区域，当R<0，不预警，无污染区域。
[0025]作为本专利技术进一步的描述，所述的信息化手段包括结合GIS软件输出台风外围下沉气流影响区域大气污染预警空间分布情况和预警信息，预警信息包括预警等级和应对措施。
[0026](三)有益效果
[0027]本专利技术提供了一种台风天大气污染预警方法。具备以下有益效果：
[0028](1)该一种台风天大气污染预警方法，通过相似筛选划定台风外围下沉气流影响区域，有针对性的对台风外围下沉气流影响区域环境空气质量状况进行分级预警，提高预警准确性。
附图说明
[0029]图1为本专利技术台风天大气污染预警系统流程图。
具体实施方式
[0030]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本专利技术的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本专利技术的概念。
[0031]如图1所示，一种台风天大气污染预警方法，其包括以下步骤：
[0032]步骤一，建立基础样本库：首先收集过去5年台风基本信息，台风过境前、登陆时、过境后的气象数据及大气污染监测数据，建立基础样本库。其中台风基本信息包括台风编号及名称、强度、中心位置、中心气压；气象数据包括风向、风速、气温、相对湿度、降水量；大气污染监测数据包括PM
2.5
、PM
10
、CO、NO2、SO2、O3。其次确定以上各参数状态化处理规则。台风强度按《热带气旋等级》(GB/T19201
‑
2006)进行划分；中心位置以经纬度表示；中心气压以百帕为单位；各气象因子按相应的等级划分国家标准确定各参数状态化处理规则，如果无相应的等级划分国家标准，则以该因子的监测数据为参数状态化结果直接输出；各大气污染因子中CO以mg/m3为单位，其他因子均以μg/m3为单位。
[0033]步骤二，筛选相似样本集：对台风强度、风速、中心气压、降水量、气温、相对湿度关键因子进行相似性筛选，样本首先进入第一级筛选系统，根据台风强度进行筛选得到一级相似样本，其次一级样本进入第二级筛选系统，根据风速进行筛选得到二级相本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种台风天大气污染预警方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤一，获取历史台风基本信息、气象数据及大气污染监测数据，确定各参数状态化处理规则，建立基础样本库；步骤二，通过对台风强度、风速、中心气压、降水量、气温、相对湿度判别因子进行逐级相似性筛选，获得相似样本集；步骤三，基于筛选出的相似样本集，识别空气质量超标点位，计算超标点位与当时台风中心的距离范围，划定台风外围下沉气流影响区域；步骤四，计算并判别台风外围下沉气流影响区域内各网格污染预警等级；步骤五，通过信息化手段输出预警结果。2.如权利要求1所述的台风天大气污染预警系统，其特征在于，所述步骤一种基础样本库包括过去5年台风基本信息，台风过境前、登陆时、过境后的气象数据及大气污染监测数据，所述台风基本信息包括台风编号及名称、强度、中心位置、中心气压，所述气象数据包括风向、风速、气温、相对湿度、降水量；大气污染监测数据包括PM
2.5
、PM
10
、CO、NO2、SO2、O3。3.如权利要求1所述的台风天大气污染预警系统，其特征在于，所述步骤一中各参数状态化处理方法和台风强度按《热带气旋等级》(GB/T19201
‑
2006)进行划分，中心位置以经纬度表示，中心气压以百帕为单位，各气象因子按相应的等级划分国家标准确定各参数状态化处理规则，如果无相应的等级划分国家标准，则以该因子的监测数据为参数状态化结果直接输出，各大气污染因子中CO以mg/m3为单位，其他因子均以μg/m3为单位。4.如权利要求1所述的台风天大气污染预警系统，其特征在于，所述步骤二中逐级相似性筛选是对台风强度、风速、中心气压、降水量、气温、相对湿度判别因子依次进行相似性筛选，基础样本库中的每一个样本首先进入第一级筛选系统，首先根据第一级判别因子进行筛选得到一级相似样本...

【专利技术属性】
技术研发人员：许益超，邵振华，陈晓丹，李霖，
申请(专利权)人：碧空环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：