[发明专利]一种三维云场诊断方法及装置

权利要求书

1.一种三维云场诊断方法，其特征在于，包括：

获取大气再分析资料，所述大气再分析资料包括三维分布的大气温度场和大气湿度场，以及位势高度场；

构建用于描述三维云场的三维坐标系，在所述三维坐标系中设定虚拟格点集；

将平面坐标位置相同的虚拟格点归类为一组，每一组的虚拟格点按照海拔递增顺序构成虚拟格点序列；

获取所述虚拟格点序列对应的目标虚拟格点序列，所述目标虚拟格点序列中的目标虚拟格点的位势高度高于地表位势高度；

根据所述大气温度场和大气湿度场获取所述目标虚拟格点序列对应的目标云垂直结构；其中，所述根据所述大气温度场和大气湿度场获取所述目标虚拟格点序列对应的目标云垂直结构，包括根据所述大气温度场和大气湿度场判断所述目标虚拟格点序列中每个目标虚拟格点的是否有云；根据对每个目标虚拟格点的判断结果得到目标云垂直结构；

根据各组对应的目标虚拟格点序列对应的目标云垂直结构得到三维云场诊断结果；

所述根据所述大气温度场和大气湿度场判断所述目标虚拟格点序列中每个目标虚拟格点的是否有云，包括：

获取云诊断映射表，所述云诊断映射表记录有温度与云湿度阈值的映射关系；所述云诊断映射表通过获取云观测样本，基于所述云观测样本分析不同相对湿度阈值对云区诊断的TS评分测试，结合对云区预报的正确率、空报率和漏报率而得到；所述获取云观测样本包括：在使用Cloudsat卫星进行云观测的基础上，在统计出的云区样本中加入Calipso卫星的云区样本，基于Cloudsat卫星和Calipso卫星进行联合观测构建云观测样本；

根据所述大气温度场得到所述目标虚拟格点所对应的目标温度；

根据所述云诊断映射表和所述目标温度得到目标湿度阈值；

根据所述大气湿度场得到所述目标虚拟格点所对应的目标湿度；

若所述目标湿度大于所述目标湿度阈值，则判定所述目标虚拟格点的有云；

若所述目标湿度不大于所述目标湿度阈值，则判定所述目标虚拟格点的无云。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

基于所述三维云场诊断结果，分析某个虚拟格点序列对应的云顶高度，包括：

根据所述三维云场诊断结果依次判断所述虚拟格点序列中各个虚拟格点对应位置是否有云；

将对应位置有云的海拔最高的虚拟格点的海拔高度作为云顶高度；

或，

基于所述三维云场诊断结果，分析某虚拟格点序列对应的云底高度，包括：

根据所述三维云场诊断结果依次判断所述虚拟格点序列中各个虚拟格点对应位置是否有云；

将对应位置有云的海拔最低的虚拟格点的海拔高度作为云底高度。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：

基于所述大气温度场和所述云顶高度得到对应的云顶温度；

或，

基于所述大气温度场和所述云底高度得到对应的云底温度。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：

若获取到某个虚拟格点序列对应的云底高度，则根据所述云底高度判断云类型；

所述根据所述云底高度判断云类型，包括：

若所述云底高度小于第一阈值，则所述云类型被判定低云；

若所述云底高度不小于第一阈值并且不大于第二阈值，则所述云类型被判定为中云；

若所述云底高度大于第二阈值，则所述云类型被判定为高云。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：

若获取到云类型，则根据所述云类型获取对应的云类别；

所述根据所述云类型获取对应的云类别，包括：

若所述云类型为中云或高云，则对应的云类别被判定为层状云；

若所述云类型为低云，则：

从所述虚拟格点序列中提取云格点，所述云格点满足下述要求：基于所述三维云场诊断结果，所述云格点对应位置有云；

根据各个云格点在所述虚拟格点序列中的位置，得到至少一个云格点序列，所述云格点序列中相邻云格点在所述虚拟格点序列中的位置也是相邻的；

对每个云格点序列进行分析，得到云格点序列对应的云类别。