[发明专利]基于再分析数据和无线探空数据的加权平均温度计算方法

权利要求书

1.基于再分析数据和无线探空数据的加权平均温度计算方法，其特征在于，包括：

S1：获取目标区域中每个探空站点的探空数据，所述探空数据包括：大气层分层中每一层的层顶水汽压和温度；计算每个探空站点的加权平均温度真值，第n个探空站点的加权平均温度真值T_m0,n为：

其中i＝1,2,L,I，I为探空观测大气层数，e_i,n、T_i,n、Vh_i,n分别为第i层大气层层顶的水汽压、温度和厚度，N为目标区域内探空站点总数；

S2：获取每个探空站点的ERA5再分析数据，插值得到大气层中各层的温度T_ERA5j,n和水汽压e_ERA5j,n，以及地面的温度T_0,n和水汽压e_0,n；计算每个探空站点再分析数据加权平均温度T_ERA5,n：

其j＝1,2,L,J，J为插值得到的大气层层数；Vh_ERA5j,n是插值后的第j层大气层的厚度；

S3：对每个探空站点建立地面温度与再分析数据加权平均温度之间的因子模型：

T′_ERA5,n＝a_1,n+b_1,nT_0,n

其中a_1,n为常系数，b_1,n为地表温度系数；将S2计算得到的T_ERA5,n和地面的温度T_0,n代入上式，拟合得到a_1,n和b_1,n的值；

S4：对每个探空站点建立加权平均温度真值与再分析数据加权平均温度之间的修正因子模型：

T′_m0,n＝c_1,n+d_1,nT′_ERA5,n

其中c_1,n为第n个探空站点修正因子模型的常系数，d_1,n为再分析数据系数；将S1计算得到的T_m0,n和根据S3中建立的模型计算得到的再分析数据加权平均温度T′_ERA5,n代入上式，拟合得到c_1,n和d_1,n的值；

S5：建立目标区域中整体的修正因子模型：T_m0＝K₁+K₂T_ERA5；

将目标区域中每个探空站点的加权平均温度真值T_m0,n和再分析数据加权平均温度T_ERA5,n作为T_m0和T_ERA5代入上式，拟合得到K₁和K₂的值；

S6：对目标区域中有探空站点的位置，根据实时ERA5数据按照S2计算再分析数据加权平均温度T_ERA5,n，然后利用S4中的修正因子模型计算加权平均温度作为计算结果；

对目标区域中无探空站点的位置，首先获取所述目标区域中无探空站点的位置处的ERA5再分析数据，根据步骤S2和S3建立地面温度与再分析数据加权平均温度之间的因子模型，并拟合系数，得到无探空站点位置处的因子模型T_ERA5＝a′+b′T₀；获取无探空站点处实时ERA5数据，插值得到地面温度T₀，代入因子模型中，得到再分析数据加权平均温度T′_ERA5，将T′_ERA5代入S5中建立的修正因子模型中计算得到加权平均温度T_m0作为计算结果。

2.根据权利要求1所述的加权平均温度计算方法，其特征在于，步骤S2中插值得到150hpa-975hpa大气层中26层的温度和水汽压值。

3.根据权利要求1所述的加权平均温度计算方法，其特征在于，步骤S2中采用反距离加权法进行插值。