[发明专利]气象多源探测资料融合分析系统

说明书

本发明公开了一种NRIET气象多源探测资料融合分析系统，包括数据采集：获取地面、高空常规观测、卫星、雷达的遥感观测及模式背景场的各种气象数据。数据质量控制：将采集到的多种观探测资料进行质量控制处理。数据归一处理：将进行质控化的资料进行归一化处理，提供统一的标准数据接口，供后续模块调用。背景场网格插值：将模式输入作为背景场插值到三维格点上，获得三维背景资料。多源资料融合：利用观测资料进行融合，修正三维背景资料。融合分析：在融合资料的基础上进一步利用地面分析、温度分析、云分析、水汽分析和平衡分析，进一步订正并进行诊断分析。三维气象信息显示分析：将融合分析的三维格点数据进行展示，并提供交互分析功能。

技术领域

本发明涉及一种气象多源观探测资料融合分析系统，尤其涉及一种气象多源探测资料融合分析系统。

背景技术

近年来，我国社会经济的快速发展，也为气象观测系统发展带来了机遇。气象探测技术不断改进，大气探测设备不断增加，不仅建成了新一代天气雷达网、FY-2E、FY-2F、FY-3A、FY-3B气象卫星观测网以及遍布全国的地面自动气象站观测网，一些新兴的观测仪器，如风廓线仪、RASS无线电声学空气廓线测量仪、GPS水汽、微波辐射仪等观测网也在建设当中，使得气象观测在时空密度上得到极大提高。这些多源、多时相、多尺度的探测手段的快速发展，为灾害性天气超短期预报和临近预报提供了强有力的观测数据保障。

另一方面，我国中尺度气象观测网数据日益丰富，如何将这些多源观测数据进行分析并在天气预报中发挥作用是迫切需要解决的问题。目前的预报方法主要包括传统的基于预报员经验的主观预报以及仍在不断发展的基于数值模式的客观预报。其中，数值预报是气象预报主要的发展趋势，但现阶段数值模式预报的初值问题并没有完全解决，并且数值模式的预报结果带有一定的不确定性，与实际结果有一定的偏差，因此，预报员的主观预报仍然占有非常重要的位置。预报员凭借积累的预报经验，通过天气图、卫星、雷达的综合分析，做出天气发展趋势的判断。这就需要为预报员提供最为详尽，最接近客观实际的数据。目前，我国的大气探测设备种类不断增加，气象观测资料日益丰富，但由于观测条件、观测原理等限制，各种资料都存在或大或小的误差，因此，需要对多源数据进行统一处理，相互校正、互为补充，分析出一套高分辨率、融合尽可能多观测的、更接近实际大气的分析数据。

目前常用的再分析资料主要有美国NCEP的NCEP-FNL，日本JMA的JRA-25以及欧洲中心ECWMF的ERA-15、ERA-40等，这些国外的再分析资料为气候变化研究、灾害监测、驱动数值模式提供了数据保障，也是我国气候研究的主要数据来源之一。但这些再分析资料输入的我国观测资料有限，并且时空分辨率较低，难以描绘出中小尺度天气系统的结构特征以及演变规律，这对中小尺度天气研究的推进造成了诸多限制。我国作为一个复员辽阔，气象条件复杂，观测资料丰富的气象大国，尚没有一套供业务和研究用的分析、再分析数据集，在社会经济的日益繁荣、气象业务及气象科学研究快速发展的背景下，气象分析数据的需求也日益迫切。

气象公共服务部门需要向公众提供实时的气象信息，而出于国家气象信息安全的考虑，原始的观测数据不方便直接对外公布，而且观测站点分布极不均勻，这就需要对各种观测数据及其他辅助数据进行处理，制作一套基于实际观测的分析数据产品。而目前气象业务当中还没有这样的平台，通常对观测数据进行简单的插值，缺乏对数据的统一处理，特别是源于多种观测仪器、多时相、多尺度的观测数据。

因此在加强气象观探测技术的同时，应当构建统一的、规范化数据服务环境，并综合利用融合分析预报方法，将不同时空分辨率、包含不同气象要素的多源观测数据构建成一个的三维气象分析场，基于新建的三维分析场进行背景天气条件以及诊断量分析，从而更好的进行中小尺度灾害性天气预报预警以及研究。

发明内容