[发明专利]基于各尺度特征的冰雹预警方法

权利要求书

1.基于各尺度特征的冰雹预测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，对环流形势进行潜势分析：确定是否存在小槽，若存在小槽，则确定预测区是否存在能够触发对流的地面触发系统和能够发展对流的高空维持系统，若存在则提出对流潜势；

S2，若预测区存在对流潜势，则利用诊断分析模块分析θ_se500-700、水汽垂直螺旋度、热力切变平流参数、湿位涡和水汽能量垂直螺旋度，以诊断预测区是否存在水汽条件、动力抬升和不稳定条件共同促进强对流发展，若存在则提出强对流潜势，具体实现为：通过θ_se500-700、水汽垂直螺旋度、热力切变平流参数来分别判断预测区是否存在有利于强对流发生的不稳定条件、水汽条件和动力抬升条件，通过湿位涡、水汽能量垂直螺旋度来判断不稳定条件、水汽条件和动力抬升条件是否共同促进强对流发生；

S3，若预测区存在强对流潜势，通过SI指数、BLI指数、温度露点差和垂直风切变来判断预测区的冰雹发生潜势；

S4，若预测地区存在冰雹发生潜势，则进一步对其进行回波分析：将0℃层高度诊断量代入45dBZ回波顶高与0℃层高度的线性方程中得45dBZ回波顶高阈值，若实际回波顶高度大于等于45dBZ回波顶高阈值则可提出冰雹预警；

在回波分析过程中出现强对流回波特征时可直接提出冰雹预警。

2.根据权利要求1所述的基于各尺度特征的冰雹预测方法，其特征在于，预测区不稳定条件存在的判断：θ_se500-700实际值位于-10～0℃之间。

3.根据权利要求1所述的基于各尺度特征的冰雹预测方法，其特征在于，预测区水汽条件的判断：水汽垂直螺旋度0，水汽垂直螺旋度是垂直螺旋度与水汽相关物理量比湿结合得到的诊断量，确定预测区存在有利于强对流发生的水汽条件。

4.根据权利要求1所述的基于各尺度特征的冰雹预测方法，其特征在于，预测区有利动力抬升条件存在的判断：热力切变平流参数0，且预测区正值大值区域位于对流层中下层。

5.根据权利要求1所述的基于各尺度特征的冰雹预测方法，其特征在于，不稳定条件、水汽条件和动力抬升条件共同促进强对流发生的判断：当预测区对流层中低层湿位涡分量MPV10、MPV20，预测区是对流不稳定区与正湿斜压区的交叉区域；

当水汽能量垂直螺旋度在预测区为负值，且预测区上空负值中心位于对流层中低层时，水汽能量垂直螺旋度为垂直螺旋度与水汽相关物理量比湿、能量相关物理量广义位温结合得到的诊断量。

6.根据权利要求1所述的基于各尺度特征的冰雹预测方法，其特征在于，利用冰雹天气下诊断量特征进行统计分析得出针对冰雹的诊断量阈值；预测区冰雹发生潜势的判断：SI≤-0.02℃、BLI≤0、温度露点差(T-T_d)_700hPa≤5℃、垂直风切变V_300hPa-V_700hPa≥12m/s。

7.根据权利要求1所述的基于各尺度特征的冰雹预测方法，其特征在于，0℃层高度和45dBZ回波顶高的线性关系如下：

H₀≥2500m，Y＝2090.723+1.161X；

H₀2500m，Y＝5621.526+1.821X；

式中，H₀为0℃层高度，X为0℃层高度诊断量，Y为45dBZ回波顶高阈值。