[發明專利]空氣重污染天氣的預報方法和系統

有效

• 申請號: 201610081979.9
• 申請日: 2016-02-05
• 公開（公告）號: CN105738974B
• 公開（公告）日: 2018-09-11
• 發明（設計）人: 程念亮;張大偉;李云婷;孫峰
• 申請（專利權）人: 北京市環境保護監測中心
• 主分類號: G01W1/06
• 分類號: G01W1/06
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 宋焰琴

一種空氣重污染天氣的預報方法，包括：收集、獲取待預報區域的長時間序列的歷史氣象數據；選取若干氣象參數作為影響因子；通過擬合的方式，以選取的若干氣象參數作為因子建立空氣重污染預報方程，將氣象模式WRF預報的所述氣象參數的預測數值代入所述預報方程中，通過求解方程來對未來的重污染天氣進行預測。以及一種空氣重污染天氣的預報系統。本發明首次結合天氣分型和氣象要素判別方程對未來可能發生的重污染過程進行判別；建立的判別方程選取的代表性氣象因子數量少，重污染案例判別效果好；是對重污染統計預報技術、數值預報技術的有效補充，方法簡單易行，且經費投入較少，能有效為重污染預警提供技術支持；建立了較簡單實用的操作界面。

技術領域

本發明涉及天氣預報領域，更具體地涉及一種空氣重污染天氣的預報方法和系統。

背景技術

近年以來，隨著我國經濟的發展和產能的擴大，導致北方開始出現大范圍的霧霾等重污染天氣，嚴重影響了正常的生產生活，損害了廣大人民的身心健康。為此，有些地區開始推行重污染天氣紅色預警機制，通過發布紅色預警信息來有預期的停課停工，以及交通限行，來管控污染源的進一步排放，避免小學生和幼童暴露在重污染的戶外。

但是，目前的重污染預報機制主要還是靠人工預報，存在較大的誤差，一旦啟動紅色預警，而實際上天氣狀況卻沒有惡化，將給我國的經濟和廣大人民的生活帶來很大的損失。此外，我國從2013年才開始正式監測并對外發布PM2.5數值，由于缺乏以前的數據，使很多現有預測方法也因為缺乏數據而無法進行。如何準確預報一定時期后的空氣重污染天氣的發生、發展情況是目前迫切需要解決的一個難題。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種空氣重污染天氣的預報方法和系統。

為了實現上述目的，作為本發明的一個方面，本發明提供了一種空氣重污染天氣的預報方法，包括以下步驟：

步驟S1：收集、獲取待預報區域的歷史氣象數據；

步驟S2：選取若干氣象參數作為影響因子；

步驟S3：通過擬合的方式，以選取的若干氣象參數作為因子建立空氣重污染預報方程，將所述氣象參數的預測值和/或實測值代入所述預報方程中，通過求取方程來對未來是否為重污染天氣進行預測。

作為優選，在步驟S2中選取的若干影響因子為平均風速、24小時變壓、850與1000hP溫度之差氣象變量，以及昨日國控細顆粒物均值濃度。

作為優選，在步驟S3中擬合的預報方程為：

其中，c為要預測的那一天的PM2.5的預測日均濃度，a₀為常數，a1、a2、a3、a4是回歸系數；x1、x2、x3分別為要預測的那一天的24小時平均風速、24小時變壓、08時850與1000hPa溫度之差的預測值，x4為昨日國控細顆粒物均值濃度的實測值或預測值。

作為優選，所述要預測的那一天包括今天、明天和后天，分別對應未來24小時、48小時和72小時內。

作為優選，x1、x2、x3的數值選自WRF模式的模擬預報結果，WRF模式初始及邊界資料為NCAR和NCEP的再分析逐日資料GFS，分辨率為1°×1°，時間分辨率是6h(00：00、06：00、12：00、18：00)；地形和下墊面輸入資料分別來自USGS 30s全球地形和MODIS下墊面分類資料。對于x4，當預測今天的重污染天氣情況時，選用昨日國控細顆粒物均值濃度的實測值；當預測明天或后天的重污染天氣情況時，選用相對于明天或后天的昨日國控細顆粒物均值濃度的預測值。

作為優選，對北京城區擬合的2013年的預報方程為：c＝103.23-24.974x1-3.8127x2+1.5025x3+0.53945x4。