[发明专利]电网暴雨数值模式参数化方案的快速选择方法及系统

权利要求书

1.一种电网暴雨数值模式参数化方案的快速选择方法，其特征在于，包括以下步骤：

确定模拟区域，根据模拟区域的经纬度位置、典型气候类型确定备选的参数化方案集，参数化方案集中包含需要参数化的物理过程和每种物理过程的备选参数化方案；

根据预报区域的历年逐日降水数据，利用旋转经验正交函数分析方法，确定预报区域典型降水分布特征；获取所述每种典型降水类型的至少三个降水事件发生前几天的数值预报模式的预报初始场和边界场数据；

根据所述预报初始场和边界场数据，采用单一变量法，每次只改变一种物理过程的一种参数化方案的参数选择，然后利用该参数化集对不同典型降水类型的降水事件进行模拟；

将模拟结果与对应的地面气象台站降水观测数据进行对比，得到模拟结果的准确性评分；

根据所述模拟结果的准确性评分，确定电网暴雨数值模式最优参数方案集合，供电网暴雨业务预报时快速选择；

所述模拟结果的准确性评分，包括降水范围、降水强度和降水持续时间三个降水要素的评分，每个要素的权重为1/3；

所述降水强度的准确性评分R_q，包括以下步骤：

根据实际降水分布划定一个矩形A，该矩形区为包含4/5以上实际发生大雨及以上降水量级的网格的最小矩形，根据数值预报降水结果，划定一个与矩形A同样大小的矩形B，使矩形B包含数值模式预报降水的降水大值中心，计算矩形A和矩形B内所有网格降水量的平均值Q_A和Q_B，则：

所述降水持续时间的准确性评分R_t，包括以下步骤：

针对降水强度准确性评分中划定的矩形A和矩形B区域，利用逐小时观测降水和逐小时模式输出降水，计算矩形A和矩形B区域的逐小时平均降水；根据逐小时平均降水计算降水持续时间；对矩形A，降水持续时间为T_A；对矩形B，降水持续时间为T_B，则：

所述根据逐小时平均降水计算降水持续时间，包括以下步骤：

对每个矩形区域，当矩形区域平均1小时降水≥5mm且3小时降水≥15mm时，记为降水开始时间；

当矩形区域平均1小时降水5mm且6小时降水15mm时，记为降水结束时间；

将降水结束时间减去降水开始时间即得降水持续时间。

2.根据权利要求1所述的电网暴雨数值模式参数化方案的快速选择方法，其特征在于，所述降水范围的准确性评分R_s，通过以下计算公式计算得到：

其中，针对每次降水事件的模拟，N1为数值模式预报出现大雨及以上等级降水，实际上确实出现大雨及以上等级降水的网格数；N2为数值模式预报出现大雨及以上等级降水，实际上没有出现大雨及以上等级降水的网格数；N3为数值模式预报没有预报出现大雨及以上等级降水，实际上出现大雨及以上等级降水的网格数。

3.根据权利要求1所述的电网暴雨数值模式参数化方案的快速选择方法，其特征在于，在确定模拟区域后，所述方法还包括：确定需要参数化优化的中尺度气象数值模式和模式网格精度；

在进行准确性评分之前，所述方法还包括：基于地面气象台站观测数据，利用插值算法，将不均匀台站观测数据差值为均匀的网格数据，插值网格与数值模式网格一致。

4.根据权利要求1或2所述的电网暴雨数值模式参数化方案的快速选择方法，其特征在于，所述历年为近10年，前几天为前3～7天。

5.一种计算机系统，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述权利要求1至4任一所述方法的步骤。