[發明專利]一種關于氣旋狀態的統計分析預報系統及調節方法

在審

• 申請號: 201710315156.2
• 申請日: 2017-05-05
• 公開（公告）號: CN107238873A
• 公開（公告）日: 2017-10-10
• 發明（設計）人: 池德龍
• 申請（專利權）人: 池德龍
• 主分類號: G01W1/10
• 分類號: G01W1/10;G06F17/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

●技術領域

本發明涉及一種關于氣旋狀態的統計分析系統，尤其是涉及依據氣旋與磁擾的密切關系來對氣旋及其相關的天氣和氣候狀態進行分析預報的系統及調節方法。

●背景技術

伴隨人類發射飛行器的不斷增多，對空間天氣及氣候的探索與研究逐漸深入，這不但為空基與地基通訊、導航等提供必要的支持，而且為人類更深入地掌握行星天氣及氣候變化規律創造了便利和保障條件。依據SOHO太陽觀測平臺關于太陽活動的各種參數的詳細記錄，為人類研究分析太陽系內行星氣候變化奠定了從未有過的極好基礎。通過世界各國建立的地基和空基之觀測平臺，對氣旋生成及其發展的整個生命史的詳細觀測記錄為人類預報相關的天氣狀態等提供了有利條件。太陽光輻射及太陽高能粒子流是太陽系內行星天氣及氣候變化的主源。地球及其它星體上氣旋變化相關整個星體天氣及氣候變化，而且對于地球上人類的生存與發展而言，若對氣旋的發展狀態能夠有一可靠準確的提前預報，可在一定程度上減小氣旋帶給人類的危害或使氣旋帶給人類的益處最大化。另外人為能夠調節氣旋強度也是人類夢寐以求的事情。

●發明內容

本發明的目的就是為了提供一種關于氣旋狀態變化的分析預報系統及調節方法，通過對空間天氣信息的統計分析來預報氣旋發展狀態及適時人為調節來降低災害性天氣及氣候的危害程度。

本發明關于一種氣旋變化的統計分析預報系統，依據磁擾引發行星大氣運動中的氣旋變化以及磁擾對氣旋的助弱抑強作用的統計規律，在對磁擾的主源- 太陽高能粒子流的生成發展狀態以及相應磁擾強度的分析預報基礎上，或者在正在生成的磁擾基礎上，對氣旋生成發展狀態和相關的天氣及氣候變化狀態做相應的分析預報。

一種對氣旋的人為調節方法，通過高空核爆或者高功率電磁波照射電離層來實現人為觸發(強)磁擾，利用(強)磁擾對氣旋實現助弱抑強，來助力增強對人類有益的弱氣旋，或者抑制削弱對人類存在危害的強氣旋。

磁擾對氣旋的助弱抑強作用疊加在影響氣旋變化的其它因素之中。

由于木星大紅斑屬于強氣旋，磁擾對其產生抑制削弱作用，尤其強磁擾對大紅斑的減弱作用強。即大紅斑縮小速率與強磁擾的發生率正相關。而強磁擾的發生率又因為同CME的發生率正相關，則大紅斑的縮小速率同CME的發生率正相關。

決定氣旋強度之三要素：能量，科里奧利因數，擾動。氣旋強度與能量供應及科里奧利因數正相關。雖然對比地球，對木星的太陽輻射強度較低，但木星內能釋放強，且木星科里奧利因數較高，則大紅斑氣旋可達到的峰值強度遠高于地球上氣旋的峰值強度。

磁擾動是擾動中的一種。磁擾動對氣旋助弱抑強。磁擾動是氣旋由低強度向高強度或從高強度向低強度(包括消失)發展的加速器或生長激素。在氣旋生命史中，其強度快速大幅增加與快速大幅降低過程皆分別明顯地對應強磁擾過程。即氣旋強度的變化幅度與磁擾強度正相關。

在氣旋其強度到達峰值之前，磁擾高幾率助氣旋強度大幅增加；在氣旋強度到達峰值之后，磁擾則高幾率抑制削弱氣旋，使氣旋強度大幅降低。也低幾率存在反相的，即在氣旋強度到達峰值之前磁擾削弱氣旋，或者在氣旋強度達到峰值之后及在氣旋強度的下降期間磁擾助力增強氣旋。

氣旋增強主要由多段強磁擾引發氣旋強度不斷大幅提升中累積而成；反之，氣旋減弱主要由多段強磁擾引發氣旋強度不斷大幅降低下累計而成。弱磁擾所起作用相對弱化，屬于次要作用。同一段磁擾，對某些氣旋明顯地提升其強度，而對其它氣旋明顯地降低其強度。

木星大紅斑氣旋超強及持久存在的成因：雖然對木星的太陽輻射強度低于對地球，但是木星內能釋放遠超高于地球內能釋放；大紅斑氣旋僅僅緯向移動，始終處于內能釋放的強區以及接受太陽輻射的強區；同緯度木星的科里奧利因數是地球的近2.4倍；對于來自太陽高能粒子流所觸發的木星強磁擾與地球強磁擾，木星強磁擾時的極光的緯度范圍小于地球強磁擾時的極光的緯度范圍，這就使木星大紅斑所在緯度位置所感受到的磁擾的影響程度相對弱于地球上同緯度位置的氣旋所感受到的磁擾的影響程度。削弱大紅斑的主因是擾動，而磁擾又是長期擾動的主源。極強氣旋-大紅斑在相對較弱的磁擾的伴隨及作用下，雖不斷減弱但可持續時間極長。

利用磁擾對氣旋高幾率所呈現的助弱抑強作用，對氣旋狀態進行人為調控，從而獲得效益或減災。在高空核爆或者對高空電離層進行高功率電磁波照射來人為觸發較強磁擾，用磁擾來助力增強弱氣旋或抑制削弱強氣旋。人為觸發強磁擾的具體作業區域也可選在磁兩極上空。