[发明专利]一种用于高原地区的沙尘暴趋势预测的方法

说明书

本发明一种用于高原地区的沙尘暴趋势预测的方法，生态环境数据库建立，包括数据采集模块、数据库管理和信息服务系统、监测系统模块、监测与预警系统技术集成模块，沙尘暴摇杆监测，在沙尘暴发生及影响地区生态环境数据库的基础上，根据典型沙尘暴发生的时间分布序列、空间分布序列以及沙尘暴运动轨迹等遥感监测信息，沙尘暴短时预警方法研究，通过对二十年来，我国主要沙尘暴过程的卫星云图与天气形势合成分析，本发明利用卫星遥感技术，结合地面观测数据对沙尘天气的形成、发展和扩散进行跟踪观测，通过分析可判明沙尘暴起源、路径、强度和影响范围，是形成实用的沙尘天气监测与预警系统。

技术领域

本发明涉及沙尘暴预测领域，具体涉及一种用于高原地区的沙尘暴趋势预测的方法。

背景技术

沙尘暴是沙暴和尘暴两者兼有的总称，是指强风把地面大量沙尘物质吹起并卷入空中，使空气特别混浊，水平能见度小于一千米的严重风沙天气现象。其中沙暴系指大风把大量沙粒吹入近地层所形成的挟沙风暴；尘暴则是大风把大量尘埃及其他细颗粒物卷入高空所形成的风暴，沙尘暴是一种重要的环境问题，是沙漠化的主要过程(植被退化、风蚀、水蚀、盐渍化、土壤板结、有机物减少和毒物积累)之一，也是在沙漠及其边缘等特殊下垫面条件下产生的一种灾害性天气。沙尘暴发生的物理机制相当复杂，但必须具备下面三个必要条件：沙源、大风、低层大气层结构不稳定，而且三者必须密切配合，缺一不可。

现有的高原地区的沙尘暴趋势预测的方法存在不足之处，现有的通过观测天气变化或者身边自然动物的异常举动来预测，但是由于沙尘的时空分布和强度变化很不均匀，常规观测几乎无法获取其三维时变信息，很难准确预测判断。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，提供一种用于高原地区的沙尘暴趋势预测的方法。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现：

一种用于高原地区的沙尘暴趋势预测的方法，其特征在于：

步骤S1：生态环境数据库建立，包括数据采集模块、数据库管理和信息服务系统、监测系统模块、监测与预警系统技术集成模块；

步骤S2：沙尘暴摇杆监测，在沙尘暴发生及影响地区生态环境数据库的基础上，根据典型沙尘暴发生的时间分布序列、空间分布序列以及沙尘暴运动轨迹等遥感监测信息；

步骤S3：沙尘暴短时预警方法研究，通过对二十年来，我国主要沙尘暴过程的卫星云图与天气形势合成分析，分析沙尘暴产生的冷空气路径，天气形势产生沙尘暴的动力条件，研究沙尘暴的影响范围，确定地形对沙尘暴的影响。利用全国地表信息，研究地表等环境因素对沙尘暴的影响与作用；

步骤S4：数据库设计，根据数据库建立的原则和目标，实行数据库的集中分布式存储形式，数据库类型包括空间矢量数据库、空间栅格数据库、观测与统计数据库和文本数据库；

步骤S5：动力预测方法，利用大气运动变化是受来自太阳的辐射、地球自转和下垫面热力作用的结果，用微分方程来描述并外推作预测。

优选地，所述步骤S2，通过数据采集模块采集沙尘暴遥感图像色标、多源遥感图像的处理分析和沙尘暴发生及影响区域地表特征分析，进而进行沙尘天气成分分析和沙尘暴运动轨迹分析，根据沙尘暴强度及有害物质等对环境的影响进行沙尘暴危害分析，通过沙尘暴监测与预警模型和建立的沙尘暴监测系统，开展沙尘暴监测与预警实验。

优选地，所述步骤S2，使用NOAA-16和FY-1D资料，研究沙尘暴信息提取技术、沙尘暴监测标准同一化与强度标定方法、静止气象卫星监测沙尘暴信息提取方法。利用卫星遥感技术，综合研究沙尘暴影响范围提取技术，并进行个例分析