[发明专利]热带气旋引发沿海地区大风的概率预报方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及分析及测量控制技术技术领域，尤其涉及用于热带气旋引发沿海地区大风的概率预报方法和系统。

背景技术

国际惯例依据热带气旋(也常常俗称为飓风、台风或热带风暴等)中心附近最大风力将热带气旋分为：热带低压(Tropicaldepression)，最大风速6～7级，(10.8-17.1m/s)；热带风暴(Tropicalstorm)，最大风速8～9级，(17.2～24.4m/s)；强热带风暴(Severetropicalstorm)，最大风速10～11级，(24.5～32.6m/s)；台风(Ty-phoon)，最大风速12～13级，(32.7m/s～41.4m/s)；强台风(severetyphoon)，最大风速14～15级(41.5m/s～50.9m/s)；超强台风(SuperTyphoon)，最大风速≥16级(≥51.0m/s)。

热带气旋威力大，破坏力强，过境时常常带来狂风暴雨，是世界上最严重的自然灾害之一。在热带气旋引起的所有灾害中，尤以大风(中国气象观测业务规定，瞬时风速达到或超过17米/秒，或目测估计风力达到或超过8级的风为大风)为甚，其到来将引起树木横断、房屋倒塌、船只翻沉等严重后果，给人们的生命和财产带来了巨大的损失。

加强热带气旋下大风的监测和预报，是减轻风灾的重要措施。以往热带气旋引发沿海地区大风的研究以定性结论居多，定量的分析较少，在过去的几十年里，数值天气预报(NumericalWeatherPrediction,NWP)模式预报热带气旋路径的能力得到大幅度提高，但是其预报热带气旋引发大风的能力还是很有限，尤其是在预报中比较实用的热带气旋下的大风概率分布还是空白。在热带气旋大风预报方面，中国尚无有效的客观方法可供业务应用参考，因此及时准确地做好热带气旋引发大风的预报预警是一项极其需要加强研究的工作。

发明内容

本发明的目的在于，基于数理统计理论，解决传统技术无法及时准确地做出热带气旋引发沿海地区大风的概率预报问题。

本发明的目的是采用以下技术方案来实现的。

一种热带气旋引发沿海地区大风的概率预报方法，包括以下步骤：

收集对待测地区有大风影响的历史热带气旋数据以及对应时间所述待测地区的小时瞬时极大风风速历史数据；

根据强度对所述历史热带气旋数据进行分类得到各类热带气旋的数据；

将所述待测地区的预测范围划分为多个1°×1°的正方形经纬度网格，计算所述网格内所述各类热带气旋引发待测地区大风的概率，并绘制所述各类热带气旋引发所述待测地区的大风概率分布图；以及

根据未来待测热带气旋的强度和路径信息，结合所述大风概率分布图预测和输出所述未来待测热带气旋到达预测地点时所述待测地区出现大风的概率。

本发明一较佳实施例中，根据强度对所述历史热带气旋数据进行分类的步骤包括：

将热带气旋1的所有路径点根据其当时的强度级别分为SuTY路径点集1,STY路径点集1,TY路径点集1,STS路径点集1,TS路径点集1,TD路径点集1；热带气旋2的所有路径点根据其当时的强度级别分为SuTY路径点集2,STY路径点集2,TY路径点集2,STS路径点集2,TS路径点集2,TD路径点集2；…；以此类推；

将SuTY路径点集1,SuTY路径点集2,SuTY路径点集3,…,重新归类为SuTY路径点集；将STY路径点集1,STY路径点集2,STY路径点集3,…,重新归类为STY路径点集；…；以此类推；

其中，所述SuTY表示超强台风、所述STY表示强台风、所述TY表示台风、所述STS表示强热带风暴、所述TS表示热带风暴、所述TD表示热带低压。

本发明一较佳实施例中，计算所述网格内所述各类热带气旋引发待测地区大风的概率步骤包括：

根据预测范围的经纬度数值，定义(i，j)表示当前网格的位置，其中i代表当前网格纬度在预测范围纬度序列内的顺序，j代表当前网格经度在预测范围经度序列内的顺序；

统计正方形经纬度网格内经过的各类热带气旋的数目，并按照热带气旋的级别进行汇总，结果记录为N_SuTY(i,j)、N_STY(i,j)、N_TY(i,j)、N_STS(i,j)、N_TS(i,j)、N_TD(i,j)，其中N_SuTY(i,j)表示经过位置(i，j)的SuTY类热带气旋数目，以此类推；