[发明专利]应用于降水预报的数据处理方法、装置、设备和介质

说明书

本公开提供了一种应用于降水预报的数据处理方法、装置、设备和介质。其中，该应用于降水预报的数据处理方法包括：根据历史降水数据确定反演降水规则，并根据当前降水数据确定至少一个降水指数；基于反演降水规则，获取与至少一个降水指数一一对应的至少一个当前反演降水数据；以及对当前反演降水数据进行处理，确定对应当前降水数据的平均降水预报数据。可见，通过上述方法可以基于至少一个降水指数数值预报的地形追随坐标系客观降水预报方法，充分发挥数值模式预报潜力，能够改善数值模式降水预报的准确率，以提高地形陡峭山区和流域的降水预报水平或能力。

技术领域

本公开涉及计算机技术领域，尤其涉及一种应用于降水预报的数据处理方法、装置、设备和介质。

背景技术

目前地形陡峭地区和流域的降水预报准确率比较低，除了观测少，还缺乏有效的预报方法。目前，气象部门降水预报主要技术手段是数值模式预报和临近外推预报，其中数值模式是目前预报天气系统发生发展的主要工具。随着计算机技术发展和数值模式不断完善，降水预报水平显著提高。数值模式预报和临近外推预报在特定方面都有自己独特的优势，数值模式可以提供高时间和空间分辨率的格点预报产品，临近预报可以对强对流0-2小时的发展移动进行预报。这两种预报手段也存在某些不足。临近预报主要是依赖雷达卫星的观测进行外推预报，基于天气系统的线性发展，能够提供强对流天气的临近预报产品，但无法提供2小时以上的强对流系统的高质量预报，同时也不能预报强对流的生消演变。数值预报模式存在较大不确定性，例如，模式降水预报包括可分辨尺度降水和次网格尺度降水两部分，其中可分辨尺度降水主要由云微物理过程决定；而次网格尺度降水主要是由积云对流参数化方案计算产生，而实际降水是一个非常复杂的物理过程，数值模式中云微物理参数化方案和积云对流参数化方案都有一定的经验性和主观性，这些参数化方案对物理过程的描述并不完善，造成数值模式降水预报准确率不高，常常难以满足大众需求。陡峭地形激发重力波，但是模式中重力波参数化方案还不完善。另外，复杂地形导致数值模式气压梯度力的计算不够精确。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为解决现有技术中因复杂地形增加数值模式预报的复杂性，导致地形陡峭山区模式降水预报能力不足的瓶颈技术问题，本公开提供了一种应用于降水预报的数据处理方法、装置、设备和介质。

(二)技术方案

本公开的第一个方面提供了一种应用于降水预报的数据处理方法，其中，包括：根据历史降水数据确定反演降水规则，并根据当前降水数据确定至少一个降水指数；基于反演降水规则，获取与至少一个降水指数一一对应的至少一个当前反演降水数据；以及对当前反演降水数据进行处理，确定对应当前降水数据的平均降水预报数据。

根据本公开的实施例，历史降水数据包括历史降水观测数据和对应历史数值模式的降水指数预报数据，在根据历史降水数据确定反演降水规则中，包括：对应于至少一个降水指数，对降水指数预报数据和历史降水观测数据进行拟合分析，依据最小二乘法确定反演降水规则。

根据本公开的实施例，在根据当前降水数据确定至少一个降水指数中，包括：根据当前降水数据确定当前数值模式的预报输出数据；基于预报输出数据提取基本降水要素数据；通过基本降水要素数据，根据质量地形追随坐标系确定至少一个降水指数。

根据本公开的实施例，基本降水要素数据包括：温度、气压、湿度以及风速中至少之一；至少一个降水指数包括：锋生指数、涡度指数、位涡指数、位涡梯度指数、螺旋度指数、热力螺旋度指数、散度指数、切变指数、变形指数以及垂直速度指数中至少之一。

根据本公开的实施例，在基于反演降水规则，获取与至少一个降水指数一一对应的至少一个当前反演降水数据中，包括：根据至少一个降水指数，以及与至少一个降水指数分别对应的至少一个指数系数，确定至少一个当前反演降水数据。