[发明专利]一种基于大气可降水量预测降雨天气的方法、装置、设备以及存储介质

说明书

本发明涉及气象预报技术领域，公开了一种基于大气可降水量预测降雨天气的方法、装置、设备以及存储介质。通过本发明创造，提供了一种获取原料数据方便且预测结果准确率高、漏报率和空报率均低的降雨天气预测新方法、装置、设备和存储介质，即可直接基于GPS观测站所测得的当前大气可降水量和当前地面温度，快速的且高精准地预测未来几小时是否有降雨天气，从而可以在降水预报中推广应用此方法，为人们工作生活的便利性提供可靠保障。

技术领域

本发明属于气象预报技术领域，具体涉及一种基于大气可降水量预测降雨天气的方法、装置、设备以及存储介质。

背景技术

水汽是产生降水的必要条件，也是引发暴雨的重要因素。大气可降水量(Precipitable Water Vapor,PWV)被认为是衡量大气水汽条件以及判断强对流天气的重要指标。已有学者利用GPS(Global Positioning System，全球定位系统)、微波辐射计和MODIS(即中分辨率成像光谱仪，搭载在terra和aqua卫星上的一个重要的传感器，是卫星上唯一将实时观测数据通过X波段向全世界直接广播，并可以免费接收数据并无偿使用的星载仪器，全球许多国家和地区都在接收和使用MODIS数据)反演以及气象探空数据累加、地面水汽压推算等方法得到PWV，并针对PWV与降水关系进行深入研究。

通过对国内外研究进行总结发现，基于PWV的降水预报研究主要可以概括为两个方向，一是利用PWV在降水前的变化率来预报降水，二是建立PWV降水阈值，通过观察PWV是否达到该阈值判断是否产生降水。研究表明降水前一段时间内，PWV会有一定的跃增，其高值阶段往往对应着较高的降水概率，即当PWV达到某一阈值时出现降水的可能性较大，该值称为PWV降水阈值。降水预报中阈值定的过高，会降低预报的准确率，阈值过低，虽然会提高准确率，但同时会增加空报率，因此准确计算PWV降水阈值对提高降水临近预报精度具有重要意义。

近年来，尽管许多学者针对不同地区和季节的PWV降水阈值进行了分析，并在降水预报中取得了较好的应用效果。但是在分析PWV降水阈值的过程中，普遍会引入整层大气饱和水汽含量(Precipitable Water Vapor Saturation,PWVsat)概念来表示整个气柱容纳水汽的上限，并且是通过对各层单位面积饱和水汽压进行累加的方法给出PWVsat计算公式，使得需要依赖各层大气中的实际温度，在实际应用中存在一定的不便。此外，现有基于大气可降水量预测降雨天气的准确率、漏报率和空报率都有待进一步提升。

发明内容

为了解决当前降雨天气预测过程中所存在的应用不便，预测结果准确率、漏报率和空报率都有待进一步提升的问题，本发明目的在于提供一种基于大气可降水量预测降雨天气的方法、装置、设备以及存储介质。

本发明所采用的技术方案为：

一种基于大气可降水量预测降雨天气的方法，包括如下步骤：

S101.获取由目标地区的GPS观测站所测得的当前大气可降水量PWV和当前地面温度t_s；

S102.按照如下公式计算当前大气可降水量阈值PWV_t：

式中，α为介于12.4～12.6之间的常数，β为介于0.060～0.062之间的常数，e为自然对数的底；

S103.按照如下公式计算变量S的当前值：S＝PWV-PWV_t；

S104.判断所述变量S的当前值是否大于零，若大于零，则判定未来N小时内有降雨天气，否则判定未来N小时内无降雨天气，其中，N为介于0～4之间的自然数。

优化的，在所述步骤S101中，若目标地区的GPS观测站存在多个，则对所测得的当前大气可降水量PWV和当前地面温度t_s分别做均值化处理。