[发明专利]基于近地面散度场的下击暴流识别方法、设备及存储介质

权利要求书

1.一种基于近地面散度场的下击暴流识别方法，其特征在于，包括以下步骤：

S01、提取多普勒天气雷达探测范围内的所有回波的径向速度与反射率因子资料，对雷达资料进行质量控制；

S02、对于利用步骤S01获得的对流回波，提取其多仰角径向速度资料，使用线性最小二乘法计算获得多仰角散度场；

使用线性最小二乘法计算获得多仰角散度场的方法具体为：在天气雷达探测模式下，探测的径向速度为以雷达为中心的极坐标分布，在此坐标系下，径向散度切变的计算方法为在径向速度场中径向上取2Nr+1个格点为长度；切向上取2Ns+1个格点为宽度，相乘得到的二位区域，在此区域内，各径向速度为V_ij,i＝-Nr,……Nr,j＝-Ns,……Ns；

以中心坐标为原点，定义沿经向中心远离i为正，反之i为负，则径向散度切变的计算公式如下：

其中W_ij为随i、j不同而变化的权重函数，Δr为V_ij到中心点的距离；对步骤S01获得的所有径向速度资料都进行如上计算，即可获得多仰角上所有坐标点的径向散度切变，即为多仰角散度场；

S03、针对步骤S02计算的多仰角散度场，使用设定的多阈值，包括距离范围阈值、反射率因子阈值，对其进行初步删选以获得待识别多仰角散度场供下一步骤使用；

S04、利用前期搜集整理的多普勒天气雷达历史观测典型个例数据集，按照以上步骤S01-S03，计算典型历史下击暴流个例的多仰角散度场，通过阈值处理方法获得辐合辐散阈值，作为判断下击暴流的一个依据；

S05、针对步骤S03所删选出的对流回波多仰角散度场，对其进行如下检验：对最低层仰角散度场进行检验，提取对流回波范围内散度场中散度的最大值，如果散度最大值符合步骤S04提取的相应散度辐散阈值，则随后对中高层散度场进行辐合识别，如果中高层识别出辐合场，则判断下击暴流概率为高，如果中高层未识别出辐合场，则判断下击暴流概率为较高；

S06、对于步骤S05中最低层仰角提取的散度最大值不符合步骤S04提取的散度阈值情况，则随后提取其最低层仰角上一层散度场内辐散最大值，判断辐散最大值是否大于步骤S04提取的相应散度辐散阈值；如果最低层仰角上一层仰角散度最大值符合步骤S04提取的相应散度辐散阈值，则随后对中高层散度场进行辐合识别，如果中高层识别出辐合场，则判断下击暴流概率为较高，如果中高层未识别出辐合场，则判断下击暴流概率为较低；如果第二层仰角散度最大值不符合步骤S04提取的相应散度辐散阈值，则判断为非下击暴流。

2.根据权利要求1所述的一种基于近地面散度场的下击暴流识别方法，其特征在于，步骤S01中对雷达资料进行质量控制的方法是：当读取一个时次的雷达探测数据之后，首先要提取雷达探测数据中的径向速度资料，对其进行速度退模糊处理。

3.根据权利要求1所述的一种基于近地面散度场的下击暴流识别方法，其特征在于，步骤S03中，删选对流回波的散度场条件需满足：对于任意一个散度场距离雷达站的直线距离需满足击大于暴流距离雷达站点的最小直线距离，且小于下击暴流距离雷达站点的最大直线距离；反射率因子阈值大于风暴反射率因子最大值。

4.一种计算机设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有能够被处理器加载并执行如权利要求1至3 中任一种方法的计算机程序。

5.一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储有能够被处理器加载并执行如权利要求1至3中任一种方法的计算机程序。