[发明专利]一种地形订正降水面雨量的方法

说明书

本发明公开了一种地形订正降水面雨量的方法，涉及大气科学技术领域，本发明包括S1：采集T639数值预报模式下的24h累积降水数据；S2：将S1中的24h累积降水数据与地面气象观测站相匹配；S3：利用24h累积降水数据、模式地形以及实际观测数据建立面雨量计算模型；S4：标记地面气象观测站的经纬度和真实高度，建立真实地形数据，利用真实地形数据对面雨量计算模型进行参数优化；S5：利用深度学习算法对优化后的面雨量计算模型进行训练，得到精准面雨量计算模型；S6：利用精准面雨量计算模型对指定区域的雨量进行反演，得到该区域的面雨量，本发明具有方法简单，能够得到指定区域最优面雨量分布情况的优点。

技术领域

本发明涉及大气科学技术领域，更具体的是涉及一种地形订正降水面雨量的方法。

背景技术

降水是大气中的水的相变，水汽凝结成雨雪等过程，从降水的形成条件可以看出，除大气环流外，降水的垂直分布受地理环境影响很大。研究表明降水的总量和地形的高度存在显著相关，降水通常随着地形高度的增加而增加，并且研究还指出降水与坡向有显著关系，背风坡的降水较少，向风坡的降水较多，此外雨量还取决于山体的大小和降水释放的效率。面雨量是描述整个区域内单位面积上的平均降水量的物理量，能较客观地反映整个区域的降水情况，常见的计算方法为等值线法、数值法、算术平均法等，开展降水面雨量计算和面雨量预报能更好地为各级政府组织防汛抗洪以及水库等决策提供重要的依据，又可为水利部门的洪水预报提供非常重要的参数，是气象与水利部门加强合作为防灾抗灾和经济建设服务的一个重要手段。

GCM预报和RCM预报出来的降水在山区不一致，主要的原因是两个模式的地形高度不一样，GCM预报的降水比实际的偏少，是因为GCM中使用的地形是经过平滑处理的，许多研究表明数值模式的地形偏差会影响模式预报站点降水的效果，而采用实际地形进行模拟的效果优于模式的平滑地形，因此，研究出一种基于地形订正降水面雨量的方法是当前急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于：为了解决目前基于数值模式的降水面雨量准确率不高的问题，本发明提供一种地形订正降水面雨量的方法。

本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

一种地形订正降水面雨量的方法，包括如下步骤：

S1：采集T639数值预报模式下的24h累积降水数据；

S2：将S1中的24h累积降水数据与地面气象观测站相匹配；

S3：利用24h累积降水数据、模式地形以及实际观测数据建立面雨量计算模型；

S4：标记地面气象观测站的经纬度和真实高度，建立真实地形数据，利用真实地形数据对面雨量计算模型进行参数优化；

S5：利用深度学习算法对优化后的面雨量计算模型进行训练，得到精准面雨量计算模型；

S6：利用精准面雨量计算模型对指定区域的雨量进行反演，得到该区域的面雨量。

进一步的，所述S2具体为：

S2.1：将天气雷达探测区域网格化；

S2.2：将24h累积降水数据转换为三组24h累积降水格点数据，并利用插值法将24h累积降水格点数据插入到网格化的天气雷达探测区域，使其与地面气象观测站相匹配。

进一步的，所述S4中，利用真实地形数据对面雨量计算模型进行参数优化，具体为：

S4.1：利用真实高度减去模式地形高度，得到高度残差；

S4.2：建立高度残差、24h累积降水数据以及实际观测数据的演算关系；

S4.3：通过S4.2建立的演算关系对面雨量计算模型进行参数优化。