[发明专利]使用闪电数据生成替代反射率数据

说明书

技术领域

本申请的主题一般地涉及使用由闪电检测网络捕捉的闪电活动数据来生成替代反射率数据。

背景技术

传统上，气象学家依赖于从基于雷达的网络(例如全国气候服务)所获取的数据来分析大的地理地区的天气系统的严峻性。基于雷达的网络用于生成描绘天气现象(诸如降水)的位置、运动和强度的图像。然而，部署这种基于雷达的网络是昂贵的。例如，许多未发展或发展中国家没有支持基于雷达的网络的安装的基础设施或资源。而且，由于高度限制和地理障碍(如山或大水体)，基于雷达的网络易受网络覆盖中的盲点或漏洞(即雷达不能达到的地区)的影响。

近来安装了闪电检测网络(例如地球网络总闪电网络(TLN))来监控闪电活动的力度和频率。闪电检测网络追踪云对地和云间闪电。因为闪电通常与严峻天气(例如龙卷风、冰雹)相关联，所以由闪电检测网络生成的数据用来标识潜在危险的天气系统的位置和向受影响地区的人们发出警报。闪电检测网络的安装通常比类似的基于雷达的网络的安装便宜得多。而且，闪电检测网络能够比基于雷达的网络看进大气层更高处，并通常可被安装来无漏洞或盲点地覆盖基于雷达的网络不能覆盖的地理地区。

发明内容

此处描述的技术提供使用来自闪电检测网络的闪电数据以生成描绘降水强度的替代(proxy)雷达反射率数据。由这些技术所生成的结果图像视觉上与传统的合成雷达图像相似。因此，这些图像可被许多人容易地理解和解释，因为人们已经习惯于查看雷达图像。而且，由闪电检测网络所捕捉的闪电数据通常比单独的雷达数据有更好的与严峻天气的相关性。最后，此处所描述的技术利用对照传统的雷达网络而言与闪电检测网络的安装和配置相关联的成本节省。

一方面，本发明的特征在于用来生成与闪电活动相关联的替代反射率数据的计算机化方法。计算设备接收与一个或多个地理地区的闪电活动相关联的数据。计算设备基于所接收的数据确定一个或多个闪电活动的网格的经组合的云内和云对地闪光率(dBR)的对数标度(scale)。计算设备基于网格的dBR生成替代反射率数据。

另一方面，本发明的特征在于用来生成与闪电活动相关联的替代反射率数据的计算机化系统。该系统包括具有配置成接收一个或多个地理地区的与闪电活动相关联的数据并基于所接收的数据确定一个或多个闪电活动的网格的经组合的云内和云对地闪光率(dBR)的对数标度的处理器的计算设备。处理器还被配置成基于网格的dBR生成替代反射率数据。

另一方面，本发明的特征在于有形地体现在非瞬态计算机可读存储介质中的、用于生成与闪电活动相关联的替代反射率数据的计算机程序产品。计算机程序产品包括可操作来导致数据处理装置接收一个或多个地理地区的与闪电活动相关联的数据、并基于所接收的数据确定一个或多个闪电活动的网格的经组合的云内和云对地闪光率(dBR)的对数标度的指令。计算机程序产品还包括可操作来导致数据处理装置基于网格的dBR生成替代反射率数据的指令。

在一些实施例中，以上各方面中的任一个可包括以下各特征中的一个或多个。在一些实施例中，替代反射率数据是基于用雷达生成的反射率数据(dBZ)对dBR的校准的。在一些实施例中，与所接收的数据相关联的地理地区相对应于由雷达网络监控的一个或多个地理地区。在一些实施例中，与所接收的数据相关联的地理地区的气候与由雷达网络监控的一个或多个地理地区的气候相匹配。

在一些实施例中，使用替代反射率数据来生成雷达型图像。在一些实施例中，雷达型图像是由表示降水强度的网格组成的。在一些实施例中，雷达型图像使用不同的颜色和轮廓来表示与网格相关联的降水强度的级别。

在一些实施例中，计算设备将替代反射率数据与预报模型相组合以生成降水强度的替代雷达地图。在一些实施例中，替代雷达地图包括与潜在或实际发洪水的地区相关的一个或多个视觉指示符。在一些实施例中，替代雷达地图包括与暴风雨运动相关的一个或多个视觉指示符。在一些实施例中，替代雷达地图包括与危险的闪电活动的单元相关的一个或多个视觉指示符。

在一些实施例中，其中在降水强度相似的地区将替代反射率数据与预报模型合并。在一些实施例中，在预报模型显示密集降水且替代反射率数据没有显示密集降水的地区中抑制(dampen)替代反射率数据。在一些实施例中，在替代反射率数据显示密集降水且预报模型没有显示密集降水的地区中用替代反射率数据取代(supersede)预报模型。