專利名稱：利用界聚法預(yù)報(bào)強(qiáng)降水的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及氣象領(lǐng)域，特別是一種利用界聚法預(yù)報(bào)強(qiáng)降水的設(shè)備。
背景技術(shù)：
受全球氣候變暖的影響，我國災(zāi)害性天氣呈現(xiàn)多發(fā)、重發(fā)、突發(fā)的趨勢(shì)，尤其是強(qiáng)降水引發(fā)的洪 勞、泥石流、城市內(nèi)撈等災(zāi)害越來越突出，造成的影響也越來越大，例如:1975年8月，河南南部淮河流域受臺(tái)風(fēng)影響造成特大暴雨洪災(zāi)，導(dǎo)致板橋、石漫灘等水庫垮壩，駐馬店水庫潰壩，強(qiáng)降水不但造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，甚至?xí)＜叭藗兊纳踩?；我國十分重視氣象事業(yè)的發(fā)展，數(shù)值天氣預(yù)報(bào)的成功是20世紀(jì)最重要的科學(xué)，技術(shù)和社會(huì)成就之一，然而數(shù)值天氣預(yù)報(bào)中降水和對(duì)流系統(tǒng)預(yù)報(bào)是最困難的；據(jù)統(tǒng)計(jì)，對(duì)于大雨的預(yù)報(bào)，準(zhǔn)確率為40% ;暴雨的預(yù)報(bào)，準(zhǔn)確率為20% ;大暴雨、特大暴雨的漏報(bào)率幾乎為95%，造成這樣水平的問題主要是強(qiáng)降水是突發(fā)性、小區(qū)域、小概率災(zāi)害性天氣現(xiàn)象，它的落區(qū)、落點(diǎn)預(yù)報(bào)難以判定，預(yù)報(bào)難度大，如何提高預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率，掌握準(zhǔn)確、精細(xì)預(yù)報(bào)的強(qiáng)降水技術(shù)一直是氣象界的難題；目前，訂正數(shù) 值預(yù)報(bào)誤差的方式之一是依據(jù)天氣學(xué)原理，進(jìn)行天氣系統(tǒng)的形勢(shì)場(chǎng)分析向天氣尺度與中尺度分析相結(jié)合的轉(zhuǎn)換；什么是天氣尺度分析性的降水范圍預(yù)報(bào)？以暴雨預(yù)報(bào)為例，天氣學(xué)分析性的降水落區(qū)預(yù)報(bào)方式如下:(I)低空切變線系統(tǒng)的降水落區(qū)為:江淮切變線的降水多位于地面鋒線的北部、700百帕切變線以南地區(qū)；切變線上降水分布并不均勻，只有在輻合較大，水汽供給較為充分的地區(qū)，才有較大的暴雨；低渦雨區(qū)主要分布在低渦的中心區(qū)和低渦的右前方；(2)低空急流系統(tǒng)的降水落區(qū)為:絕大部分暴雨發(fā)生在低空急流的左側(cè)200公里以內(nèi)，其中多數(shù)又降落在低空急流的中心的左前方；中尺度低壓的降水落區(qū)，雨團(tuán)中心稍落后于低壓中心；(3)低層輻合、高層輻散的降水落區(qū)為:強(qiáng)降水天氣可能在中、低壓內(nèi)發(fā)展，等等；以上所述的“北部”、“以南”、“右前方”、“左側(cè)”、“稍落后”等等降水落區(qū)地理位置
的分析，這就是天氣學(xué)分析性的強(qiáng)降水落區(qū)范圍預(yù)報(bào)，以上這種傳統(tǒng)的預(yù)報(bào)方式，落區(qū)范圍大小不具體，不易確定，往往靠技術(shù)人員的經(jīng)驗(yàn)來預(yù)測(cè)，而且在強(qiáng)度、落點(diǎn)上的判斷難度就更大。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)上述情況，為克服天氣學(xué)分析預(yù)報(bào)的不確定性，本實(shí)用新型提供一種利用界聚法預(yù)報(bào)強(qiáng)降水的設(shè)備，可有效解決強(qiáng)降水預(yù)報(bào)的問題。本實(shí)用新型解決的技術(shù)方案是:殼體內(nèi)有和鍵盤、輸出模塊、數(shù)據(jù)輸入接口相連接的控制器，控制器由依次相連的分析模塊、界點(diǎn)自動(dòng)查找功能模塊和強(qiáng)降水聚合區(qū)綜合判定功能模塊構(gòu)成，鍵盤置于殼體上部，數(shù)據(jù)輸入接口經(jīng)互聯(lián)網(wǎng)和國家氣象中心的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器相連接。本實(shí)用新型提出一種利用天氣圖進(jìn)行中尺度分析的簡(jiǎn)捷設(shè)備，幫助預(yù)報(bào)員在無需參考任何數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品和進(jìn)行任何物理量計(jì)算的條件下，做出強(qiáng)降水落區(qū)預(yù)報(bào)，提高對(duì)本地區(qū)暴雨預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確率；依據(jù)鋒生運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)原理在特定等壓面上開展中尺度分析，定出界點(diǎn)，利用這些界點(diǎn)所包圍的聚合區(qū)做降水預(yù)報(bào)，因此它是一種利用界聚法預(yù)報(bào)強(qiáng)降水落區(qū)的具體化設(shè)備。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)立體圖。圖2為本實(shí)用新型控制器的結(jié)構(gòu)連接關(guān)系圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作詳細(xì)說明。由圖1 一圖2給出，本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)是，殼體I內(nèi)有和鍵盤3、輸出模塊4、數(shù)據(jù)輸入接口 2相連接的控制器，控制器由依次相連的分析模塊5、界點(diǎn)自動(dòng)查找功能模塊6和強(qiáng)降水聚合區(qū)綜合判定功能模塊7構(gòu)成，鍵盤置于殼體上部，數(shù)據(jù)輸入接口經(jīng)互聯(lián)網(wǎng)和國家氣象中心的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器相連接。所述的輸出模塊4為顯示屏或打印機(jī)；所述的數(shù)據(jù)輸入接口 2為網(wǎng)線接口或USB等，數(shù)據(jù)輸入接口是用來接收世界各地高空、地面、溫度、濕度、氣壓、風(fēng)向、風(fēng)速觀測(cè)數(shù)據(jù)庫資料的接口 ；所述的分析模塊5由輻散場(chǎng)分析功能模塊5a和系統(tǒng)場(chǎng)分析功能模塊5b構(gòu)成，輻散場(chǎng)分析功能模塊和系統(tǒng)場(chǎng)分析功能模塊分別和界點(diǎn)自動(dòng)查找功能模塊相連接；所述的輻散場(chǎng)分析功能模塊5a用以分析初始場(chǎng)的地面3小時(shí)負(fù)變壓輻合區(qū)和輻合中心；所述的系統(tǒng)場(chǎng)分析功能模塊5b用以分析等壓面圖上，所要預(yù)報(bào)區(qū)域的低空切變線、低渦、急流、低槽線；所述的界點(diǎn)自動(dòng)查找功能模塊6用以查找界面層和輻散場(chǎng)或系統(tǒng)場(chǎng)的界點(diǎn)，所述的界點(diǎn)為溫差界點(diǎn)、風(fēng)差界點(diǎn)、低渦中心點(diǎn)和輻合中心；所述的界面層是等壓面圖中所要預(yù)報(bào)區(qū)域內(nèi)的溫差界點(diǎn)最多的一層等壓面圖；所述的系統(tǒng)型是指，除界面層外的其它等壓面圖上，所要預(yù)報(bào)區(qū)域能分析出低空切變線、低渦、急流、低槽的系統(tǒng)；西北氣流型是指:除界面層外的其它等壓面圖上，所要預(yù)報(bào)區(qū)域分析不出低空切變線、低渦、急流、低槽系統(tǒng)，而是受西北氣流控制；所述的強(qiáng)降水聚合區(qū)綜合判定功能模塊7用于將界點(diǎn)自動(dòng)查找功能模塊查找到的界點(diǎn)平滑連線。本實(shí)用新型所述的“界聚”是指，將除界面層外的其它等壓面的界點(diǎn)垂直投影在界面層(M面)上，在M面上進(jìn)行中尺度分析，利用界點(diǎn)，判斷聚合區(qū)，聚合區(qū)內(nèi)界點(diǎn)的連線就稱界聚，因此界聚包括界面層上界點(diǎn)的選取和聚合區(qū)判定；本實(shí)用新型通過不同時(shí)段(12小時(shí)、24小時(shí)等)高空初始場(chǎng)的高度值、風(fēng)向、風(fēng)速、溫度；地面初始場(chǎng)的3小時(shí)變壓、風(fēng)向、風(fēng)速等氣象要素對(duì)降水的影響，運(yùn)用氣象信息綜合分析處理系統(tǒng)內(nèi)常規(guī)觀測(cè)的資料進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理，通過分析冷暖空氣的交匯、地轉(zhuǎn)偏差、診斷輻合上升運(yùn)動(dòng)，采用界聚方式，達(dá)到某區(qū)域某時(shí)段客觀準(zhǔn)確的強(qiáng)降水落區(qū)畫線和落點(diǎn)預(yù)報(bào)，尤其利于這種裝置攻克了西北氣流下的強(qiáng)降水落區(qū)預(yù)報(bào)這一難題，為天氣、大氣科學(xué)的研究提供一定的技術(shù)支撐。本實(shí)用新型的目的是:由于當(dāng)前這種突發(fā)災(zāi)害天氣產(chǎn)生對(duì)社會(huì)民生有著極大影響，而中國的數(shù)值預(yù)報(bào)發(fā)展20多年來也難以解決的情況下，從基礎(chǔ)的天氣學(xué)原理入手，把經(jīng)典的描述性強(qiáng)降水落區(qū)預(yù)報(bào)轉(zhuǎn)化為客觀畫線預(yù)報(bào)，在一定程度上幫助預(yù)報(bào)員對(duì)強(qiáng)降水落點(diǎn)預(yù)報(bào)提供一種參考依據(jù)。本實(shí)用新型暴雨落點(diǎn)預(yù)報(bào)的Ts評(píng)分(所述的Ts評(píng)分是按某站點(diǎn)出現(xiàn)的最大量級(jí)的降水級(jí)別評(píng)定對(duì)、空、漏，然后將對(duì)的次數(shù)和對(duì)、空、漏的次數(shù)總和之百分比稱為TS評(píng)定)約為40%左右，大暴雨落點(diǎn)預(yù)報(bào)的Ts評(píng)分為30%左右，使強(qiáng)降水落點(diǎn)預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率大幅度提高。本實(shí)用新型的有益效果為:(I)、本實(shí)用新型利于中分析制作強(qiáng)降水落區(qū)預(yù)報(bào)時(shí)，采用諸如:500、700、850、925
百帕多層的風(fēng)速、風(fēng)向、高度和氣溫等特定氣象因子和地面風(fēng)向、風(fēng)速及3小時(shí)變壓風(fēng)輻合區(qū)的數(shù)據(jù)來自于MICPS系統(tǒng)，數(shù)據(jù)分析，包括界面的確定、界點(diǎn)分析、輻合區(qū)范圍確定都基于天氣學(xué)、動(dòng)力學(xué)、熱力學(xué)原理；(2)、本實(shí)用新型正確判斷等壓面圖上的急流位置和地面3小時(shí)變壓風(fēng)輻合中心，進(jìn)一步提高了疑難強(qiáng)降水落區(qū)預(yù)報(bào)的水平；(3)、利用風(fēng)向、風(fēng)速輻合的界面對(duì)降水落區(qū)存在的影響，所以本實(shí)用新型在建立數(shù)據(jù)分析處理時(shí)，進(jìn)一步考慮界面的影響，使本實(shí)用新型的預(yù)報(bào)更精確；(4)、本實(shí)用新型在判斷冷暖氣團(tuán)交匯點(diǎn)時(shí)，根據(jù)各地域的具體情況決定兩站點(diǎn)的界距常數(shù)(即溫差常數(shù)和風(fēng)差常數(shù))，或附加一些消空指標(biāo)、配合穩(wěn)定度、物理量、數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品等資料進(jìn)一步提高了小區(qū)域的強(qiáng)降水預(yù)報(bào)精度。本實(shí)用新型同樣適用于各種時(shí)效的強(qiáng)降水落區(qū)，且操作簡(jiǎn)單，實(shí)用性強(qiáng)，效果好，穩(wěn)定性高，和常規(guī)預(yù)報(bào)相比，本實(shí)用新型預(yù)報(bào)得出:大雨落點(diǎn)的預(yù)報(bào)能力平均提高15%以上，暴雨落點(diǎn)預(yù)報(bào)能力平均提高18 %以上，大暴雨落點(diǎn)的預(yù)報(bào)能力平均提高30%以上；大雨落區(qū)的預(yù)報(bào)能力平均提高20%以上，暴雨落區(qū)預(yù)報(bào)能力平均提高25%以上，大暴雨落區(qū)的預(yù)報(bào)能力平均提高30%以上。
權(quán)利要求1.一種利用界聚法預(yù)報(bào)強(qiáng)降水的設(shè)備，其特征在于，殼體(I)內(nèi)有和鍵盤(3)、輸出模塊(4)、數(shù)據(jù)輸入接口(2)相連接的控制器，控制器由依次相連的分析模塊(5)、界點(diǎn)自動(dòng)查找功能模塊(6)和強(qiáng)降水聚合區(qū)綜合判定功能模塊(7)構(gòu)成，鍵盤置于殼體上部，數(shù)據(jù)輸入接口經(jīng)互聯(lián)網(wǎng)和國家氣象中心的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用界聚法預(yù)報(bào)強(qiáng)降水的設(shè)備，其特征在于，所述的輸出模塊(4)為顯示屏或打印機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用界聚法預(yù)報(bào)強(qiáng)降水的設(shè)備，其特征在于，所述的數(shù)據(jù)輸入接口(2)為網(wǎng)線接口或USB。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用界聚法預(yù)報(bào)強(qiáng)降水的設(shè)備，其特征在于，所述的分析模塊(5)由福散場(chǎng)分析功能模塊(5a)和系統(tǒng)場(chǎng)分析功能模塊(5b)構(gòu)成,福散場(chǎng)分析功能模塊和系統(tǒng)場(chǎng)分析功能模塊分別和界點(diǎn)自動(dòng)查找功能模塊相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用界聚法預(yù)報(bào)強(qiáng)降水的設(shè)備，其特征在于，所述的強(qiáng)降水聚合區(qū)綜合判定功能模塊(7)將界點(diǎn)自動(dòng)查找功能模塊查找到的界點(diǎn)平滑連線。
專利摘要本實(shí)用新型涉及利用界聚法預(yù)報(bào)強(qiáng)降水的設(shè)備，有效解決強(qiáng)降水預(yù)報(bào)的問題，殼體內(nèi)有和鍵盤、輸出模塊、數(shù)據(jù)輸入接口相連接的控制器，控制器由依次相連的分析模塊、界點(diǎn)自動(dòng)查找功能模塊和強(qiáng)降水聚合區(qū)綜合判定功能模塊構(gòu)成，鍵盤置于殼體上部，數(shù)據(jù)輸入接口經(jīng)互聯(lián)網(wǎng)和國家氣象中心的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器相連接，本實(shí)用新型是一種利用天氣圖進(jìn)行中尺度分析的簡(jiǎn)捷設(shè)備，幫助預(yù)報(bào)員在無需參考任何數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品和進(jìn)行任何物理量計(jì)算的條件下，做出強(qiáng)降水落區(qū)預(yù)報(bào)，提高對(duì)暴雨預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確率；依據(jù)鋒生運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)原理在特定等壓面上開展中尺度分析，定出界點(diǎn)，利用這些界點(diǎn)所包圍的聚合區(qū)做降水預(yù)報(bào)，因此是一種利用界聚法預(yù)報(bào)強(qiáng)降水落區(qū)的具體化設(shè)備。
文檔編號(hào)G01W1/10GK203164444SQ20132016700
公開日2013年8月28日 申請(qǐng)日期2013年4月4日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月4日
發(fā)明者李平, 張金彬 申請(qǐng)人:李平