[发明专利]一种同化雷达及闪电资料的方法

权利要求书

1.一种同化雷达及闪电资料的方法，其特征在于：包括如下步骤

a.提取雷达及闪电资料；

b.利用雷达资料及闪电资料反演得到代理相对湿度rh；

c.同化代理相对湿度得到分析场；

d.利用分析场继续预报得到预报场，进行预报检验；

所述步骤b分为如下步骤：

b1.确定云顶高度Zct和云底高度Zcb；

b2.依据公式：得到降对流降水率RR＇_obs，式中Z_obs表示最大回波反射率因子；

b3.提取同化时刻前30分钟，后10分钟内的闪电频数LF；

b4.反演得到代理相对湿度；

所述步骤b4在闪电频数LF≥1、对流降水率RR'_obs≥0.1mm/h、最大雷达回波mdBz≥30dBz时，反演得到代理相对湿度rh方法如下：

b41’.云上代理相对湿度rh不大于80%：背景场中云上的代理相对湿度rh＜80%，不对背景场中云顶处的代理相对湿度rh进行调整，此时云上代理相对湿度rh＝背景场中云上的代理相对湿度rh；背景场中云顶处的代理相对湿度rh≥80%，令云上的代理相对湿度rh＝80%；

b42’.云中代理相对湿度rh不小于90%：背景场中云中的代理相对湿度rh＞90%，不对背景场中云中的代理相对湿度rh进行调整，此时云中代理相对湿度rh＝背景场中云中的代理相对湿度rh；背景场中云中的代理相对湿度rh≤90%，令云中代理相对湿度rh＝90%；

b43’.云底以下的相对湿度rh等于背景场中云底处的相对湿度rh；

所述步骤b4在闪电频数LF≥1、对流降水率RR'_obs≥0.1mm/h、最大雷达回波mdBz＜30dBz时、反演得到代理相对湿度rh方法如下：

b41”. 云上代理相对湿度rh不大于75%：背景场中云上的代理相对湿度rh＜75%时，不对背景场中云上的代理相对湿度rh进行调整，此时云上代理相对湿度rh＝背景场中云顶处的代理相对湿度rh；背景场中云上的代理相对湿度rh≥75%时，令云上代理相对湿度rh＝75%；

b42”.云中代理相对湿度rh不小于80%：背景场中云中的代理相对湿度rh＞80%时，不对背景场中云中的代理相对湿度rh进行调整，此时云中代理相对湿度rh＝背景场中云中的代理相对湿度rh；背景场中云中的代理相对湿度rh≤80%时，云中代理相对湿度rh＝80%；

b43”.云底以下的相对湿度rh等于背景场中云底处的代理相对湿度的90%。

2.根据权要求1所述的一种同化雷达及闪电资料的方法，其特征在于：所述步骤c同化代理相对湿度得到分析场是利用三维变分方法3DVAR进行的，是通过多次迭代对初猜场进行分析，寻求目标泛函的极小化的方法，公式为：

其中：y₀是由步骤b反演得到的代理相对湿度rh，O为观测误差协方差矩阵，x为分析变量，x_b为背景场中的分析变量，B为背景误差协方差矩阵，本文中使用的是NCEP背景误差协方差矩阵CV3，H为观测算子。

3.根据权要求2所述的一种同化雷达及闪电资料的方法，其特征在于：所述步骤c同化代理相对湿度得到分析场，所述的O观测误差协方差矩阵是将400 hPa以下的由步骤b得到的代理相对湿度rh观测误差增加5%。