[发明专利]一种临近网格温度分层细化预测方法和系统

权利要求书

1.一种临近网格温度分层细化预测方法，其特征在于，包括：

确定三维温度场的计算网格，基于气象WRF数值模式计算三维温度场中各网格格点的温度数据，并计算垂直方向相邻网格之间的垂直温度直减率；其中，所述网格的水平面表征经纬度，垂直方向表征海拔高度；

根据待分析舞动点的经纬度确定所关联的垂直方向的系列网格，并对该系列网格进行均匀化分层，垂直方向的网格高度为Δz，垂直方向的层高为Δl，且Δz/Δl为大于等于2的整数；

根据地面温度直减率及所对应系列网格中相邻格点的温度数据，计算所对应系列网格中相邻格点的地面海拔高度的温度；再计算所述格点垂直方向对应待分析舞动点的地面海拔高度的温度；然后根据所计算的各该温度的值以双线性插值方法计算待分析舞动点地面海拔高度的温度；同时根据关联格点任一Δz之间的垂直温度直减率以加权平均方法计算待分析舞动点同一Δz之间的垂直温度直减率；

根据待分析舞动点地面海拔高度的温度和各Δz之间的垂直温度直减率计算对应Δl各层的温度数据；

计算待分析舞动点地面海拔高度的温度包括：

(1)确定计算网格四个格点的地面海拔高度及其经纬度，并通过三维温度场计算该四个格点的地面海拔高度的温度；

(2)计算所述四个格点垂直方向对应待分析舞动点的地面海拔高度的温度：

式中，表示四个格点垂直方向对应待分析舞动点的地面海拔高度的温度，T_(i,j,1,t)、T_(i+1,j,1,t)、T_(i,j+1,1,t)、T_{(i+1,j+1,1,t)}表示四个格点的地面海拔高度的温度，r₀表示统一的地面温度递减率，H_(i,j)、H_(i+1,j)、H_(i,j+1)、H_(i+1,j+1)表示四个格点的地面海拔高度，H_Q为待分析舞动点Q的地面海拔高度，i为网格点的纬度方向编号，j为网格点的经度方向编号，t表示时刻；

(3)计算待分析舞动点地面海拔高度的温度：

式中，T_(Q，t)表示待分析舞动点的地面海拔的温度，表示四个格点垂直方向对应待分析舞动点的地面海拔高度的温度，X表示待分析舞动点的经度，Y表示待分析舞动点的纬度，X_i、X_i+1表示四个格点其中两个格点的经度，Y_j、Y_j+1表示四个格点其中两个格点的纬度；

其中，计算待分析舞动点垂直温度直减率包括：

(1)计算四个格点垂直方向相邻两网格间的垂直温度直减率：

式中，r_(i,j,k,t)表示四个格点垂直方向相邻两网格间的垂直温度直减率，T_(i,j,k,t)与T_(i,j,k+1,t)表示相邻两网格的温度，△z表示相邻两网格的高度差，h为待分析舞动点垂直方向的最大层数；

(2)将四个格点分别记为A、B、C、D，待分析舞动点记为Q，计算四个格点与待分析舞动点之间的权重系数：

式中，α₁、α₂、α₃、α₄分别表示A、B、C、D四个格点与待分析舞动点之间的权重系数，为A点到Q点的距离，为B点到Q点的距离，为C点到Q点的距离，为D点到Q点的距离；

(3)计算待分析舞动点相邻两网格间的垂直温度直减率：

r_Q(k,t)＝α₁r_(i,j,k,t)+α₂r_(i+1,j,k,t)+α₃r_(i,j+1,k,t)+α₄r_{(i+1,j+1,k,t)}；

式中，r_Q(k,t)表示待分析舞动点相邻两网格间的直温度直减率，α₁、α₂、α₃、α₄分别表示四个格点与待分析舞动点之间的权重系数，r_(i,j,k,t)、r_(i+1,j,k,t)、r_(i,j+1,k,t)、r_{(i+1,j+1,k,t)}分别表示四个格点垂直方向相邻两网格间的垂直温度直减率。