一種高原強(qiáng)對流天氣短時(shí)臨近預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于天氣預(yù)報(bào)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高原強(qiáng)對流天氣短時(shí)臨近預(yù)報(bào)預(yù)警 系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 西藏地區(qū)強(qiáng)降水、冰雹、暴雪等強(qiáng)對流天氣對西藏地區(qū)社會穩(wěn)定、糧食生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì) 發(fā)展有重要影響，針對此類強(qiáng)對流災(zāi)害性天氣的短時(shí)臨近預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)的建立有非常重要 的意義。
[0003] 目前有關(guān)高原強(qiáng)對流天氣的短時(shí)臨近預(yù)報(bào)的應(yīng)用系統(tǒng)較少，其關(guān)鍵技術(shù)是圍繞多 源氣象信息的應(yīng)用形成的，采用V_3Theda模型，提高高原強(qiáng)降水、冰雹、暴雪等強(qiáng)對流天氣 的預(yù)報(bào)水平。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明提供了一種高原強(qiáng)對流天氣短時(shí)臨近預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)，旨在解決目前有關(guān)強(qiáng) 對流天氣的短時(shí)臨近預(yù)報(bào)，其關(guān)鍵技術(shù)是圍繞多源氣象資料，包括地面常規(guī)觀測、自動氣象 站加密觀測、衛(wèi)星雷達(dá)等資料對強(qiáng)降水、冰雹、暴雪等強(qiáng)對流天氣的預(yù)報(bào)水平較低的問題。
[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種高原強(qiáng)對流天氣短時(shí)臨近預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)，該高原強(qiáng)對 流天氣短時(shí)臨近預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)包括：
[0006] 參數(shù)設(shè)置系統(tǒng)：該部分可設(shè)置軟件各項(xiàng)參數(shù)，例如數(shù)據(jù)輸入輸出路徑、預(yù)警預(yù)報(bào)閥 值等模型系數(shù)輸入。
[0007] 查詢統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)：該部分可根據(jù)用戶選擇的空間范圍、時(shí)間范圍，提取相應(yīng)的強(qiáng)對流 天氣各氣象要素信息。
[0008] 強(qiáng)對流天氣監(jiān)測系統(tǒng)，用于對強(qiáng)對流天氣進(jìn)行監(jiān)測；
[0009] 強(qiáng)對流天氣預(yù)報(bào)系統(tǒng)，用于對強(qiáng)對流天氣進(jìn)行預(yù)報(bào)；
[0010] 強(qiáng)對流天氣預(yù)警系統(tǒng)，用于對強(qiáng)對流天氣進(jìn)行預(yù)警；
[0011] 強(qiáng)對流天氣預(yù)報(bào)預(yù)警解釋應(yīng)用系統(tǒng)，用于對強(qiáng)對流天氣預(yù)報(bào)預(yù)警信息進(jìn)行數(shù)值解 釋、文字圖表等發(fā)布。
[0012] 后臺管理系統(tǒng)：該部分對系統(tǒng)賬號進(jìn)行權(quán)限分類管理。
[0013] 進(jìn)一步，所述參數(shù)設(shè)置子系統(tǒng)，包括：行政區(qū)域設(shè)置單元、臺站信息設(shè)置單元、強(qiáng)對 流天氣個(gè)例登記單元。
[0014] 進(jìn)一步，所述查詢統(tǒng)計(jì)子系統(tǒng)，包括：歷史災(zāi)情查詢單元、氣象要素查詢統(tǒng)計(jì)單元。
[0015] 進(jìn)一步，強(qiáng)對流天氣監(jiān)測系統(tǒng)，包括：多源數(shù)據(jù)接收單元、強(qiáng)對流天氣判別單元。
[0016] 進(jìn)一步，強(qiáng)對流天氣預(yù)報(bào)系統(tǒng)，包括：預(yù)報(bào)閥值設(shè)定單元、強(qiáng)對流天氣預(yù)報(bào)單元。
[0017] 進(jìn)一步，強(qiáng)對流天氣預(yù)警系統(tǒng)，包括：預(yù)警閥值設(shè)定單元、強(qiáng)對流天氣預(yù)警單元。
[0018] 進(jìn)一步，強(qiáng)對流天氣預(yù)報(bào)預(yù)警解釋應(yīng)用系統(tǒng)，包括：文字圖表保存單元、信息發(fā)布 單元。
[0019] 進(jìn)一步，所述后臺管理子系統(tǒng)，包括：系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)設(shè)置單元、權(quán)限基礎(chǔ)數(shù)據(jù)設(shè)置 單元、用戶管理單元、角色管理單元、系統(tǒng)權(quán)限管理單元、系統(tǒng)日志管理單元。
[0020] 本發(fā)明基于對那曲、定日和林芝等多地區(qū)的強(qiáng)對流天氣個(gè)例分析研究后，建立 V_3Theta模型，利用該模型和氣象局多源觀測資料對強(qiáng)對流天氣進(jìn)行監(jiān)測、預(yù)警和預(yù)報(bào)工 作，其結(jié)論以文字、圖表等形式及時(shí)發(fā)送給各級用戶。提供了高原區(qū)域性強(qiáng)對流天氣預(yù)報(bào)預(yù) 警的理論基礎(chǔ)和預(yù)報(bào)指標(biāo)，提高了對高原強(qiáng)降水、雷電、冰雹、大風(fēng)等強(qiáng)對流天氣的預(yù)報(bào)水 平，實(shí)用性強(qiáng)，具有較強(qiáng)的推廣與應(yīng)用價(jià)值。
[0021] 本發(fā)明提供的強(qiáng)對流天氣短時(shí)臨近預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu) 勢：
[0022] 本系統(tǒng)可實(shí)時(shí)接收地面常規(guī)觀測、自動氣象站觀測、和數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品等資料，也可 直接調(diào)用氣象局歷史觀測資料，建立實(shí)時(shí)強(qiáng)對流天氣監(jiān)測系統(tǒng)，也可對歷史事件的信息查 詢。利用歷史個(gè)例建立強(qiáng)對流天氣預(yù)報(bào)預(yù)警模式，所得信息及時(shí)以文字和圖表的形式反饋 給使用者，可服務(wù)于氣象部門和當(dāng)?shù)卣?，及時(shí)給出關(guān)于氣象災(zāi)害的防災(zāi)減災(zāi)、以及應(yīng)對措 施制定等方面的科學(xué)依據(jù)。該系統(tǒng)主要有以下6個(gè)特點(diǎn)：
[0023] 1.基于高原地區(qū)強(qiáng)對流天氣事件，建立一套科學(xué)的強(qiáng)對流天氣短時(shí)臨近預(yù)報(bào)預(yù)警 模型，利用該模型和會商，及時(shí)準(zhǔn)確的發(fā)布可視化的預(yù)警信息。
[0024] 2.可提供直觀、形象、方便預(yù)警預(yù)報(bào)信息，直接服務(wù)實(shí)際業(yè)務(wù)工作。
[0025] 3.利用GIS的空間分析能力，充分挖掘各類數(shù)據(jù)間的聯(lián)系，全面提升系統(tǒng)的應(yīng)用 水平和各類數(shù)據(jù)的使用效率。
[0026] 4.本發(fā)明采用B/S結(jié)構(gòu)，用戶能夠通過普通瀏覽器來實(shí)現(xiàn)，而不需其他任何特殊 軟件和對網(wǎng)絡(luò)的特殊要求，大大降低了系統(tǒng)的管理和維護(hù)成本；用戶操作簡單、易上手，對 用戶數(shù)沒有限制；提供安全認(rèn)證和權(quán)限管理機(jī)制，針對不同權(quán)限用戶的信息服務(wù)平臺，實(shí)現(xiàn) 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下信息的查詢、下載、轉(zhuǎn)換和服務(wù)。
【附圖說明】
[0027] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的高原強(qiáng)對流天氣短時(shí)臨近預(yù)報(bào)預(yù)警方法的流程圖。
[0028] 圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的高原強(qiáng)對流天氣短時(shí)臨近預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意 圖。
[0029] 圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的高原強(qiáng)對流天氣短時(shí)臨近預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)的平臺邏輯 結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對 本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明， 并不用于限定發(fā)明。
[0031] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和應(yīng)用原理作詳細(xì)的描述。
[0032] 如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例的氣候事件風(fēng)險(xiǎn)評估方法包括以下步驟：
[0033] 利用該地區(qū)近來的地面常規(guī)觀測、自動氣象站點(diǎn)以及衛(wèi)星雷達(dá)資料（例如降水、 氣溫、風(fēng)速、高度場等），建立強(qiáng)對流天氣個(gè)例數(shù)據(jù)庫，并實(shí)時(shí)添加最新觀測資料入庫；對歷 史上該地區(qū)的強(qiáng)對流天氣進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，得出該地區(qū)強(qiáng)對流天氣特征；利用上述研究確定 各類天氣預(yù)警預(yù)報(bào)的參數(shù)和閥值，建立V_3Theda預(yù)報(bào)預(yù)警模型，開展強(qiáng)對流天氣監(jiān)測、預(yù) 警預(yù)報(bào)工作，所得信息以文字、圖表等形式對使用者及時(shí)發(fā)布。
[0034] 其中預(yù)報(bào)預(yù)警的模型所使用的參數(shù)和閥值如下：
[0035] (1)暴雨天氣在V_3Theta圖上的結(jié)構(gòu)特征主要體現(xiàn)
[0036] 強(qiáng)對流前后，對流層下層（700~500hPa)，Θ se、Θ *與溫度T呈鈍角，位溫隨高度 降低，存在不穩(wěn)定層結(jié)。并隨強(qiáng)對流的發(fā)展，不穩(wěn)定層結(jié)厚度向上層發(fā)展。
[0037] 暴雨天氣除了需要對流的不穩(wěn)定條件，同時(shí)要求Θ se值高：平流層250hPa，滿足 Θ se彡80°C，對流層400hPa，滿足Θ se彡70°C。可見暴雨對高溫高濕的條件要求高，有利 于強(qiáng)將水。
[0038] 暴雨發(fā)生前后，平流層300hPa以上，三條曲線近似垂直于溫度T，超低溫現(xiàn)象明 顯，對流活躍，且此時(shí)滿足9se彡80°C。200hPa以上，三條曲線近似重合，有利于強(qiáng)對流發(fā) 展。
[0039] (2)冰雹天氣在V_3Theta圖上的結(jié)構(gòu)特征主要體現(xiàn)
[0040] 冰雹發(fā)生的前后，Θ的三條曲線在300hPa高度及以上基本重合，空氣干燥。順滾 流。這是冰雹與其他強(qiáng)對流天氣最大的區(qū)別。
[0041] 強(qiáng)烈的非均勻結(jié)構(gòu)。Θ線近乎垂直于T軸或與T軸成鈍角，Θμ、Θ*與T軸成較 大角度的鈍角，水汽的分布也呈現(xiàn)強(qiáng)烈的非均勻，Θ%和Θ*圍成的面積有明顯的"細(xì)腰" 或"大肚"的圖像特征。冰雹發(fā)生前后會出現(xiàn)"大肚"圖像，主要存在于600~500hPa。 此處的| 0*-0se|的差值達(dá)到最大，為5K左右。且冰雹過程，700~300hPa之間，0J直 的大小在45°C~50°C左右。
[0042] (3)暴雪天氣在V_3Theta圖上的結(jié)構(gòu)特征主要體現(xiàn)
[0043] 暴雪前后對流層中，400~300hPa高度上，由于冰晶的不斷增長，水汽含量的不斷 減少，9se曲線隨時(shí)間由靠近Θ*曲線，轉(zhuǎn)向靠近Θ曲線。700~400hPa之間，Θ se與Θ* 逐漸靠近，但走向不完全一致，并且在某一高度達(dá)到近似重合。可見，暴雪在對流層要求的 水汽量比暴雨要少，飽和程度要低。
[0044] 暴雪結(jié)束后，對流層和平流層底部的Θ J直迅速降低，且與其他類型強(qiáng)對流天氣 相比，降低變化大，ΜΑΧΓθ^ ~20°C。0%與Θ兩條曲線在整層近似重合，幾乎已經(jīng)沒有 水汽的存在。
[0045] 如圖2所示，本發(fā)明實(shí)施例的氣候事件風(fēng)險(xiǎn)評估系統(tǒng)由5個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成：參數(shù)設(shè)置 子系統(tǒng)1、強(qiáng)對流天氣監(jiān)測系統(tǒng)，2、強(qiáng)對流天氣預(yù)報(bào)系統(tǒng)，3、強(qiáng)對流天氣預(yù)警系統(tǒng)，4、強(qiáng)對流 天氣預(yù)報(bào)預(yù)警解釋應(yīng)用系統(tǒng)，5、參數(shù)設(shè)置子系統(tǒng)，6、查詢統(tǒng)計(jì)子系統(tǒng)，7,后臺管理子系統(tǒng)。
[0046] 強(qiáng)對流天氣監(jiān)測系統(tǒng)，包括：多源數(shù)據(jù)接收單元、強(qiáng)對流天氣判別單元。
[0047] 強(qiáng)對流天氣預(yù)報(bào)系統(tǒng)，包括：預(yù)報(bào)閥值設(shè)定單元、強(qiáng)對流天氣預(yù)報(bào)單元。
[0048] 強(qiáng)對流天氣預(yù)警系統(tǒng)，包括：預(yù)警閥值設(shè)定單元、強(qiáng)對流天氣預(yù)警單元。
[0049] 強(qiáng)對流天氣預(yù)報(bào)預(yù)警解釋應(yīng)用系統(tǒng)，包括：文字圖表保存單元、信息發(fā)布單元。
[0050] 參數(shù)設(shè)置子系統(tǒng)，包括：行政區(qū)域設(shè)置單元、臺站信息設(shè)置單元、強(qiáng)對流天氣個(gè)例 登記單元。
[0051] 查詢統(tǒng)計(jì)子系統(tǒng)，包括：歷史災(zāi)情查詢單元、氣象要素查詢統(tǒng)計(jì)單元。
[0052] 后臺管理子系統(tǒng)，包括：系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)設(shè)置單元、權(quán)限基礎(chǔ)數(shù)據(jù)設(shè)置單元、用戶管 理單元、角色管理單元