[發明專利]一種特殊地形強風預報方法

有效

• 申請號: 202010099163.5
• 申請日: 2020-02-18
• 公開（公告）號: CN111239857B
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發明（設計）人: 潘新民;史永強;馬秀清
• 申請（專利權）人: 潘新民
• 主分類號: G01W1/10
• 分類號: G01W1/10;G01P5/00
• 代理公司: 北京智客聯合知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11700
• 代理人: 付奇

1.一種特殊地形強風預報方法，其特征在于：包括以下工作步驟：

步驟一：選擇需要進行強風預報的地點區間，地點區間指方圓50km范圍內；

步驟二：在步驟一中所述區間內，選擇不同的地點，建立數值預報站點；通過數值預報模式，提取不同高度、時間的變量下，對應數值預報站點中的風速預報值；

步驟三：在步驟二中數值預報輸出的風速預報值基礎上，通過多項式線性回歸方程計算，重新建立預報和對應站點實況的預報方程，對對應風速進行二次預報，得到數值預報站點的風速預估值，該預報方法稱為二次建模法；

步驟四：在步驟一中所述區間內，選擇位于上下游不同位置的地點，建立間隔預報站點；通過風速儀，在相同時間變量下，測定位于上游間隔預報站點處的起止風時間和風速大小，記錄對應間隔預報站點處的極大風速值；

步驟五：利用步驟四上游間隔預報站處測定的起止風時間和風速大小，建立上下游站點的風速方程，對待測的下游間隔預報站點風速進行預估，得到間隔預報站點的風速預估值，該預報方法稱為上下游指標站法；

步驟六：針對同一地點的精確強風預報數值，通過二次建模法得到的該地點風速預估值與上下游指標站法得到的該地點風速預估值進行結合，得到該地點精確的強風預報數值。

2.根據權利要求1所述的一種特殊地形強風預報方法，其特征在于：步驟二所述的數值預報模式是中國的GRAPS_GFSEC模式、歐洲中心的EC細網格模式或美國的WRF模式之一；不同高度變量包括700Hpa、850Hpa、925Hpa三個高度；不同時間變量包括1h、3h、6h、9h...60h，第3h后，每3h為一次測量時間間隔。

3.根據權利要求1所述的一種特殊地形強風預報方法，其特征在于：所述步驟三中的多項式線性回歸方程為：

y＝A₁×X₃+A₂×X₂+A₃×X+A₄ (相關系數為R)

其中：X表示數值預報模式下所選測量高度的對應數值預報站點的風速預報值，y表示通過二次建模法得到的對應數值預報站點預報值，A₁、A₂、A₃、A₄為多項式方程的系數，R為相關系數。

4.根據權利要求1所述的一種特殊地形強風預報方法，其特征在于：所述步驟五中的上下游站點的風速方程為：

y₁＝P₁×Q₃+P₂×Q₂+P₃×Q+P₄ (相關系數為R)

其中：y₁表示通過上下游指標站法得到的所選數值預報站點的風速預報值，Q表示對應數值預報站點的極大風速值，P₁、P₂、P₃、P₄為多項式方程的系數，R為相關系數。

5.根據權利要求1所述的一種特殊地形強風預報方法，其特征在于：所述步驟六中，同一觀測地點兩個風速預估值的結合方法包括權重系數結合法和時間分辨率內插結合法。

6.根據權利要求5所述的一種特殊地形強風預報方法，其特征在于：所述的權重系數結合法為：將通過二次建模法得到的風速預估值與通過上下游指標站法得到的風速預估值進行權重系數加權核算，核算公式為：

y₂＝m×y+n×y₁

其中，y₂為所測地點的最終精確強風預報數值，y為通過二次建模法得到的風速預估值，y₁為通過上下游指標站法得到的風速預估值；m為二次建模法的權重數，n為上下游指標站法的權重數，m+n＝1。

7.根據權利要求5所述的一種特殊地形強風預報方法，其特征在于：所述的時間分辨率內插結合法為：以二次建模法利用的數值預報模式的結果為基礎，利用二次建模法與上下游指標站法測量風速預報值采取的測量時間間隔(即時間分辨率)的不同，進行相互內插，以進行測量時間的補充結合；

二次建模法：數值預報時間分辨率以k₁h為時間間隔，k₁≥1；

上下游指標站法：數值預報時間分辨率以k₂min為時間間隔，k₂≤30

以二次建模法為基點，每隔k₁h預報一個風速預估值，在每k₁h內，含有個k₂min，R為整數；在每k₁h的時間分辨率內，內插入R個k₂min作為上下游指標站法的風速數值預報時間，即利用上下游指標站法來加密二次建模法的預報時間間隔，提高預報時間的分辨率精度。