[发明专利]数值天气预报模式的误差来源确定方法及装置

权利要求书

1.一种数值天气预报模式的误差来源确定方法，其特征在于，所述方法包括：

确定卫星观测区域，以及数值天气预报模式中的与所述卫星观测区域对应的模拟区域；

获取当前时刻所述卫星观测区域的辐射值，以及所述数值天气预报模式下的所述模拟区域的大气参数；

根据预设的大气顶层向上辐射公式，确定所述辐射值对所述大气参数的敏感度，所述敏感度为所述大气参数改变时所述辐射值的改变幅度；

基于所述敏感度确定所述大气参数的误差来源特征，所述误差来源特征用于表征所述模拟区域中的大气参数的误差来源分布；

所述根据预设的大气顶层向上辐射公式，确定所述辐射值对所述大气参数的敏感度，所述敏感度为所述大气参数改变时所述辐射值的改变幅度，包括：

选取所述卫星观测区域以及对应的所述模拟区域；

在有限差分格点模式下，将所述模拟区域垂直划分为n层，水平划分为m个格点；

通过对所述大气顶层向上辐射公式求导，构建针对所述大气参数的雅可比矩阵，所述雅可比矩阵为n列m行的矩阵；

将所述雅可比矩阵中的每个元素的值作为对应层中对应格点处的所述辐射值针对所述大气参数的敏感度，所述敏感度的数值越大所述辐射值随所述大气参数变化的幅度越大。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述大气顶层向上辐射公式包括：L(ν，θ)＝(1-N)L^Clr(ν，θ)+NL^Cld(ν，θ)，其中，L(ν，θ)表示所述辐射值，ν表示卫星观测通道的频率，θ表示观测角度，L^Clr(υ,θ)表示晴空大气层顶向上辐射值，L^cld(ν,θ)表示云顶到大气层顶向上辐射值，N表示云量。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述卫星观测区域以及对应的所述模拟区域，包括：

在所述大气参数为温度和/或湿度时，在晴空区中选取卫星观测区域以及所述卫星观测区域对应的所述模拟区域；

在所述大气参数为云参数时，在云区中选取卫星观测区域以及所述卫星观测区域对应的所述模拟区域。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述敏感度确定所述大气参数的误差来源特征，包括：

基于所述雅可比矩阵中各个元素的大小，确定所述模拟区域中所有格点处大气参数的误差来源的偏差结构特征。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述敏感度确定所述大气参数的误差来源特征，包括：

获取所述雅可比矩阵的平均值；

基于所述平均值确定所述大气参数的误差来源的平均垂直特征。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

确定不同时刻的平均垂直特征；

基于不同时刻的平均垂直特征的变化值，确定所述大气参数的误差来源的随时间变化趋势。