[發(fā)明專利]中尺度建模

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201580076611.7
• 申請日: 2015-12-22
• 公開（公告）號: CN107250847A
• 公開（公告）日: 2017-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: M·R·史密斯
• 申請（專利權(quán)）人: 用戶中心有限公司
• 主分類號: G01W1/00
• 分類號: G01W1/00;G06N5/00;G06F19/20
• 代理公司: 北京林達(dá)劉知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11277
• 代理人: 劉新宇

相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求2014年12月22日提交的美國臨時專利申請62/095,736的優(yōu)先權(quán)，在此通過引用包含其全部內(nèi)容。

背景技術(shù)

天氣預(yù)報模型各自使用大氣和海洋的數(shù)學(xué)模型以基于當(dāng)前天氣狀況來預(yù)報未來天氣狀況。未來天氣狀況的預(yù)報可以是以高分辨率(靜止或運(yùn)動)圖像的形式輸出的，其中該高分辨率(靜止或運(yùn)動)圖像可以覆蓋在地理區(qū)域的地圖或衛(wèi)星圖像上，以用圖形描繪該地理區(qū)域的預(yù)測未來天氣狀況。這些高分辨率圖像可以用作網(wǎng)上(例如，在AccuWeather.com處)發(fā)布的或者分發(fā)至天氣預(yù)報公司的客戶的電視廣播(諸如本地新聞廣播等)的一部分。

小于約50英里(或60公里)的天氣系統(tǒng)通常被稱為“中尺度”天氣系統(tǒng)。中尺度天氣系統(tǒng)不同于較大型的“綜觀尺度”天氣系統(tǒng)和較小型的“微尺度”天氣系統(tǒng)，其中“微尺度”天氣系統(tǒng)是寬度為約1英里(或1km)以下的短暫大氣現(xiàn)象。

沒有單個天氣預(yù)報模型能夠提供所有的中尺度天氣系統(tǒng)的最準(zhǔn)確預(yù)報。作為代替，各天氣預(yù)報模型存在一個或多個偏差。例如，在中尺度天氣系統(tǒng)從美國西南部(即，大峽谷地區(qū))向著堪薩斯州、密蘇里州和愛荷華州移動的情況下，已知全球預(yù)報系統(tǒng)(GFS)模型輸出長期預(yù)報，其中在該長期預(yù)報中，中尺度天氣系統(tǒng)的預(yù)測位置是其最可能位置的東部約150英里處。在準(zhǔn)備預(yù)報時，經(jīng)驗豐富的氣象學(xué)家將經(jīng)常通過使中尺度天氣系統(tǒng)的預(yù)報位置向西移動來調(diào)整該偏差。

在另一示例中，堪薩斯州和俄克拉荷馬州在春季經(jīng)常比天氣預(yù)報模型的預(yù)測更加潮濕。換句話說，水分經(jīng)常比天氣預(yù)報模型的預(yù)測更早地從墨西哥灣向北移動。結(jié)果，在堪薩斯州和俄克拉荷馬州中，可能發(fā)生天氣預(yù)報模型沒有預(yù)測到的或者預(yù)測要在實際最西部位置的更東部發(fā)生的雷暴。如果經(jīng)驗豐富的氣象學(xué)家判斷為在堪薩斯州和/或俄克拉荷馬州中有可能發(fā)生雷暴，則該氣象學(xué)家通過在該氣象學(xué)家判斷為最可能的位置處添加中尺度天氣系統(tǒng)(在該示例中為雷暴)來調(diào)整天氣預(yù)報模型中的已知偏差。

氣象學(xué)家將經(jīng)常通過在頭腦中組合多個天氣預(yù)報模型的預(yù)報并且針對偏差調(diào)整各個天氣預(yù)報模型來準(zhǔn)備預(yù)報。

在頭腦中調(diào)整或組合天氣預(yù)報模型的預(yù)報的情況下，由于高分辨率圖像仍反映天氣預(yù)報模型的偏差，因此高分辨率圖像沒有準(zhǔn)確地反映氣象學(xué)家的預(yù)報。作為代替，氣象學(xué)家必須通過用手或使用計算機(jī)輔助設(shè)計工具繪制多邊形，來以圖形方式描繪預(yù)報。因此，盡管氣象學(xué)家的手繪預(yù)報與天氣預(yù)報模型所提供的預(yù)報相比可能更加準(zhǔn)確，但氣象學(xué)家的手繪預(yù)報缺少天氣預(yù)報模型所提供的高分辨率細(xì)節(jié)。電視氣象學(xué)家甚至可能不同意畫面上正描繪的高分辨率預(yù)報，例如采用描述不是基于天氣預(yù)報模型的輸出來以圖形方式描繪的預(yù)報雷暴的方式。

另外，如果氣象學(xué)家對現(xiàn)有的天氣預(yù)報模型的預(yù)報作出調(diào)整，這些現(xiàn)有的天氣預(yù)報模型不能基于氣象學(xué)家的調(diào)整來作出附加預(yù)報。例如，現(xiàn)有的天氣預(yù)報模型可能每六小時預(yù)報天氣狀況。在三個小時之后，預(yù)報不準(zhǔn)確可能是明顯的。現(xiàn)有的天氣預(yù)報模型不能利用附加信息重新運(yùn)行，從而校正該不準(zhǔn)確。作為代替，在現(xiàn)有的天氣預(yù)報系統(tǒng)基于準(zhǔn)確的天氣狀況來預(yù)報天氣狀況之前，氣象學(xué)家必須等待、直到經(jīng)過了6小時的時間段為止。

因此，需要如下的中尺度建模系統(tǒng)和方法，其中該中尺度建模系統(tǒng)和方法使得氣象學(xué)家能夠考慮天氣預(yù)報模型的已知偏差而調(diào)整預(yù)報，并且輸出與調(diào)整后的預(yù)報一致的高分辨率圖像。還需要如下的中尺度建模系統(tǒng)和方法，其中該中尺度建模系統(tǒng)和方法使用天氣預(yù)報模型以基于氣象學(xué)家所提供的針對一個或多個模型的一個或多個調(diào)整來預(yù)報未來天氣事件。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的這些和其它缺點，提供如下的中尺度建模系統(tǒng)和方法，其中該中尺度建模系統(tǒng)和方法使得氣象學(xué)家能夠考慮天氣預(yù)報模型的已知偏差而調(diào)整預(yù)報，并且輸出與調(diào)整后的預(yù)報一致的高分辨率圖像。該中尺度建模系統(tǒng)和方法還可以使用天氣預(yù)報模型以基于氣象學(xué)家所提供的一個或多個調(diào)整來預(yù)報未來天氣事件。

附圖說明

參考附圖可以更好地理解典型實施例的方面。附圖中的組件不一定按比例繪制，而是重點在于示出典型實施例的原理。

圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的典型實施例的中尺度建模系統(tǒng)所輸出的圖形用戶界面的圖；

圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的典型實施例的中尺度建模系統(tǒng)的架構(gòu)的概述的圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明的典型實施例的中尺度建模系統(tǒng)的框圖；

圖4A是示出根據(jù)本發(fā)明的典型實施例的處理的流程圖；

圖4B是示出根據(jù)本發(fā)明的另一典型實施例的處理的流程圖；