[发明专利]一种降雪冰冻天气即时性评价和预测性评估方法

权利要求书

1.一种降雪冰冻天气即时性评价和预测性评估方法，其特征在于：所述方法包括：

步骤一：降雪和冻雨观测资料转换；

步骤二：确定降雪冰冻日判别阈值，并对降雪冰冻日强度进行评价；

步骤三：对降雪冰冻过程持续时间进行界定和评价；

步骤四：对降雪冰冻过程强度进行评价；

步骤五：对降雪冰冻过程进行综合评价；

步骤六：基于文中即时性评价方法和判别阈值，利用降雪和冻雨预报产品对未来降雪冰冻日强度、降雪冰冻过程持续时间和强度进行预测性评估。

2.根据权利要求1所述的一种降雪冰冻天气即时性评价和预测性评估方法，其特征在于：所述步骤一降雪和冻雨观测资料转换、步骤二确定降雪冰冻日判别阈值，并对降雪冰冻日强度进行评价的具体方法为：

按照降雪冰冻日强度划分为降雪冰冻日、强降雪冰冻日和极端降雪冰冻日3个等级，采用阈值法对降雪冰冻日强度进行等级评价；

首先对积雪深度观测资料和电线结冰直径观测资料进行转换，将转换后的逐日各观测站累计降雪增厚值和累计冻雨增厚值分别按公式（1）和公式（2）进行无量纲化处理，再对降雪增厚值的无量纲值与冻雨增厚值的无量纲值按公式（3）进行加权累加，作为降雪冰冻日强度等级评价的综合指标；计算评价区域有完整观测记录以来日新增积雪观测站数最大值2/3的观测站出现1厘米新增积雪（不考虑有无新增冻雨）时的综合指标值，同时计算评价区域有完整观测记录以来日新增冻雨观测站数最大值2/3的观测站出现1毫米新增冻雨（不考虑有无新增积雪）时的综合指标值，取两个综合指标值中较大值作为降雪冰冻日的判别阈值；强度综合指标值大于等于降雪冰冻日判别阈值的日期记为一个降雪冰冻日，统计评价区域降雪冰冻日总样本数，对评价区域降雪冰冻日强度综合指标从大到小排序，并将总样本数第20百分位值和第5百分位值分别作为强降雪冰冻日和极端降雪冰冻日判别阈值第一参考值，之后按公式（5）分别确定不同等级判别阈值；

1)降雪增厚值无量纲化：

将评价区域某日各观测站降雪增厚值逐站累计：

=++…+ 公式（1）

为评价区域有完整观测记录以来第日各观测站的累计降雪增厚值；为第日，第个观测站的降雪增厚值；

将评价区域逐日各观测站累计降雪增厚值排序，找出最大值，再将各日累计降雪增厚值除以最大值，即/，进行无量纲化处理，无量纲值区间为[0,1]，值越接近1，表明新增积雪强度越强；

2)冻雨增厚值无量纲化：

将评价区域某日各观测站冻雨增厚值逐站累计：

=++…+ 公式（2）

为评价区域有完整观测记录以来第日各观测站累计冻雨增厚值；为第日，第个观测站的冻雨增厚值；

将评价区域逐日各观测站累计冻雨增厚值排序，找出最大值，再将各日累计冻雨增厚值除以最大值，即/,进行无量纲化处理，无量纲值区间为[0,1]，值越接近1，表明新增冻雨强度越强；

3）降雪冰冻日强度评价方法：

降雪冰冻日强度综合指标：为表达评价区域降雪和冻雨影响的差异性，通过对降雪和冻雨的最大影响范围进行限定，赋予不同评级权重，利用公式（3）得到降雪冰冻日强度综合指标（以下简称综合指标）；将日降雪增厚值≥1厘米的观测站数最大值除以评价区域总观测站数的值作为日降雪无量纲值的权重系数，日冻雨增厚值≥1毫米的观测站数最大值除以评价区域总观测站数的值作为冻雨无量纲值的权重系数；

公式(3）

为第天的降雪冰冻综合指标，指标值越大，降雪冰冻强度越强；，分别为第天降雪增厚值和冻雨增厚值的无量纲值：

= / = / 公式（4）

为日降雪增厚值≥1厘米的观测站数最大值，为日冻雨增厚值≥1毫米的观测站数最大值；为评价区域总观测站数；

降雪冰冻日判别阈值：若评价区域站数的观测站出现1厘米新增积雪（不考虑有无新增冻雨出现），计算公式（3）中的值；若评价区域站数的观测站出现1毫米新增冻雨（不考虑有无新增积雪出现），计算公式（3）中的值，比较和值的大小，取两者的较大值作为降雪冰冻日的阈值，记为；

强降雪冰冻日判别阈值：首先根据以上降雪冰冻日判别阈值，统计评价区域降雪冰冻日样本数；按综合指标从大到小排序，选取样本数的第20百分位值作为强降雪冰冻日判别阈值的第一参考值，按顺序选该值之后的9个综合指标值，，这10个综合指标值的强度排名用表示,，，…，；进一步计算这10个综合指标值中每个指标值与该值之后指标值的差值，用d表示,,，…，；也从大到小排名，所对应的排名用y表示；中最大值（第个）对应的值为1, 中最小值（第个）对应的值为10；

公式（5）

取10个值中的最小值所对应的第个综合指标值作为强降雪冰冻日的判别阈值，记为；该方法确定的强降雪冰冻日判别阈值既接近第20百分位值，又使强降雪冰冻日与降雪冰冻日的强度区分较明显；

极端降雪冰冻日判别阈值：将综合指标值从大到小排序，选取样本数第5百分位值作为极端降雪冰冻日判别阈值的第一参考值，之后选取方法与以上强降雪冰冻日判别阈值选取方法相似，可参考公式（5），选取的判别阈值记为。