[发明专利]气象要素变化对台风影响评估技术

说明书

本发明适用于人工影响天气领域，提供了一种气象要素变化对台风影响评估技术，包括：获取台风发展演变过程的背景场资料；从背景场资料提取关注的气象要素场数据；根据需求对气象要素场数据进行修改；利用修改后的气象要素场数据替代修改前的气象要素场数据，形成修改后的、新的背景场资料；利用数值模式开展基于原背景场资料和修改后的背景场资料的台风模拟试验；分析模式输出结果，定量评估气象要素场的变化对台风强度和路径的影响。本发明提供的技术解决了影响台风发展演变的气象要素评估问题，可用于评估不同气象要素对台风发展演变过程的影响程度，进而可得到台风发展演变对不同气象要素的敏感程度，从而为从工程应用角度开展人工影响台风试验提供了理论和技术支撑。

技术领域

本发明属于大气科学领域，涉及一种气象要素变化对台风影响评估技术。

背景技术

台风是一种发生在热带洋面上具有暖心结构的气旋性涡旋，可带来狂风、暴雨、巨浪、风暴潮等，对人类活动具有巨大的影响。如果能用人工方法对台风施加影响，包括台风强度、移动速度和方向、降水分布等，可使台风听命人的意志，达到趋利避害的目的。台风发生、发展的必要条件可归纳为四个方面：热力条件、初始扰动、一定的地转偏向力作用和对流层风速垂直切变小。如果对台风进行人工影响，可从上述四个方面寻找方法。

申请号97115738.3的发明专利公开了一种减除台风和沙漠风暴的技术，该发明是爆破器材在无限空气介质中爆炸产生的强烈冲击波超压来抵消台风和沙漠风暴气旋的内外压力差，使气旋高速旋转的能量逐渐减少至消除。申请号200510123121.6的发明专利公布了一种消除台风的方法，该发明通过发射制冷弹头在高温气团区域，使冷热空气中和，以消除台风。申请号201210112042.5的发明专利公布了一种台风飓风轨迹的预见及干预方法，该方法是将携带特定电荷及微电荷的，类似于火山灰或盐水的液状、粉状干预制剂，播散在预定区域，以达到人为削弱、缓解台风和飓风能量，人为改变台风、飓风轨迹的目的。申请号201210005090.4的发明专利公布了一种防止龙卷风、台风和飓风对人类社会危害的方法，该方法在需要防范的区域适时向空中排放热空气，致使这一区域上下的温度差降低，这样龙卷风、台风或飓风因这一区域的热能不充足而不能直接进入这一区域，灾害就可避免或减轻。彭跃华等(2014)对目前人工影响台风的多种技术原理进行了总结，并从动力学角度提出了人工影响台风的新方法。以上方法是从理论或工程应用角度提出人工影响台风的具体做法，均可归纳到改变台风发生、发展必要条件的四个方面，但是关于台风影响效果如何没有进行评估。

发明内容

为了解决上述存在问题，本发明的目的是，采用数值仿真方法，提供一种气象要素变化对台风影响评估技术，解决影响台风发展演变的气象要素评估问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：气象要素变化对台风影响评估技术，包括如下步骤：

(1)获取台风发展演变过程的背景场资料；

(2)从背景场资料提取关注的气象要素场数据；

(3)根据需求对气象要素场数据进行修改；

(4)利用修改后的气象要素场数据替代修改前的气象要素场数据，形成修改后的、新的背景场资料；

(5)利用数值模式开展基于原背景场资料和修改后的背景场资料的台风模拟试验；

(6)分析模式输出结果，定量评估气象要素场的变化对台风强度和路径的影响。采用24小时、48小时、72小时等强度变化量和路径偏移量作为评估指标，具体为：

24小时强度变化量为

式中，ΔI₂₄为24小时强度变化量；N＝24/ΔT；i＝1，2，L，N；ΔT为背景场资料的间隔时间长度(一般为3小时或6小时)；分别为采用修改后和修改前的背景场资料模拟得到的第i个时刻的台风强度；