[发明专利]基于中尺度数值大气模式与高分辨率历史降雨反演方法

摘要

本发明涉及一种基于中尺度数值大气模式与雨量站的高分辨率历史降雨反演方法，包括：确定降雨数据分辨率，中尺度数值大气模式降雨输出，划分控制单元，修正系数计算和降雨数据修正。通过本发明的修正方案，一方面保留了中尺度数值大气模式的降雨输出数据在空间上具有的分辨率信息，反映出降雨的空间分布规律。另一方面，以泰森多边形法划分各雨量站的控制面积，位于某雨量站控制范围内的网格隶属于该雨量站，其模拟的网格降雨由该雨量站的实测降雨信息进行修正。从降雨初时刻开始，各时刻面雨量以雨量站实测资料为准，通过中尺度数值大气模式输出降雨空间比例分配至不同大小的网格中，可保证各控制面上的面雨量等于实测雨量。

主权项

1.一种基于中尺度数值大气模式与雨量站的高分辨率历史降雨反演方法，包括以下步骤：步骤1：确定研究区范围、需要研究的降雨场次和拟得到降雨数据的分辨率，搜集研究区内雨量站的坐标信息和需要研究的降雨场次实测降雨信息；步骤2：设置中尺度数值大气模式的基本参数，其中最内层网格的尺寸和拟得到降雨数据的分辨率一致，采用FNL气象数据驱动中尺度数值大气模式，得到输出的降雨数据；步骤3：根据研究区内的雨量站位置，运用地理信息软件(GIS)划分泰森多边形，包含某一个雨量站的泰森多边形称为这个雨量站的控制单元；步骤4：将中尺度数值大气模式输出的降雨数据划分至不同的控制单元，对研究范围内所有的网格降雨数据进行控制单元的划分；步骤5：针对一个控制单元，在降雨开始时刻，计算中尺度数值大气模式输出降雨数据的面平均降雨量，计算公式为：其中，为该控制单元模拟面降雨量，P_i为某一网格的模拟降雨数据，n为该控制单元内的网格数；步骤6：模拟降雨数据的修正；针对所述控制单元内中尺度数值大气模式的网格型降雨数据，对降雨开始时刻，每一个网格的降雨数据同时乘以一个修正系数，修正系数计算公式为：其中，P_雨量站为控制单元该时刻雨量站的观测值，η为修正系数，为该控制单元模拟面降雨量；步骤7：针对上述控制面积，从降雨开始时刻开始至降雨结束时刻，重复步骤5‑步骤6；步骤8：针对不同的控制单元，重复步骤7,最终获得高分辨率降雨生成方案。