[发明专利]NRIET blending融合预报方法

说明书

本发明公开了一种NRIET blending融合预报方法，包括以下内容：利用多尺度光流法计算相邻时刻雷达组网的移动矢量，基于移动矢量，利用半拉格朗日方案进行外推计算，得到外推回波预报场。利用区域快速循环同化模式，同化雷达资料，并进行数值预报，预报时长为6小时，得到反演的雷达回波。对模拟雷达回波进行插值，得到10分钟一次，空间分辨率1km的预报雷达回波。利用融合预报方法，对短临外推及数值预报结果进行融合，得到融合预报回波场。利用CSI检验评分，得到回报预报的评分结果；可以基于评分结果，调整融合参数。

技术领域

本发明涉及一种NRIET blending融合预报方法，属于气象预报系统。

背景技术

近年来气象预报格点化、精细化逐渐成为发展趋势。精细化格点预报主要依靠数值预报，但数值模式在起报阶段往往表现较差，因而短临预报作为有效补充手段必不可少。

大风、雷暴、强降水等强对流天气是造成航运中断、飞机延误的主要原因之一，会给运输、民航等行业造成巨大损失。而利用短临预报技术有助于提前调整运输路线和航班，减少社会成本和经济损失。

利用短临外推的方法仅能解决0-2小时的预报问题，数值模式的表现可在3-6小时内达到稳定，因此需要融合预报方法，结合二者优势，形成覆盖0-6小时的预报能力。近年来，融合短临预报以其兼具短临外推和数值预报的优势逐渐成为短临预报的发展方向，具有很高的应用前景和研究价值。融合预报主要用于解决雷暴、降水和大风的0-6小时短临预报。

目前国外主流的融合短临预报系统包括：

美国Niwot-human短临系统

美国CoSPA短临系统

英国NIMROD短临系统

英国、澳大利亚STEPS短临系统

法国SIGOONS短临系统

日本VSRF短临系统

这些系统预报时效基本为0-6小时，预报对象主要为降水和灾害性天气，预报要素包括降水、风、雷达回波等。

其中，NIMROD系统采用模式与外推系统线性加权平均的方式进行融合预报，外推预报融合权重随时间指数下降，而数值模式权重不变。S-STEPS系统在外推和模式之外，考虑了噪音的影响，同时外推预报融合权重根据预报技巧实时更新。Niwot-human系统中将模式风场和倾向以一定比例加入到外推中，从而使得外推预报除了位置变化外，具备一定的强度预报信息。CoSPA是美国航空局最新研制的短临预报系统，主要目的是解决雷暴的短临预报问题。其融合权重在线性变化的基础上，还考虑了雷达回波的强度信息。

当前，国内的融合短临预报发展落后于国外，主要表现在缺乏先进的外推算法及融合预报算法，目前业务化的融合短临系统主要有两个：

中国气象局GRAPES-SWIFT短临系统

香港RAPIDS短临系统

其中GRAPES-SWIFT系统是由中国气象局研制，主要服务于气象预报业务领域。其主要融合方式是通过模式和外推的平流风场进行融合以预报雷暴的移动，同时模式给出风暴的环境潜势以预报雷暴的强度。其主要的预报变量为风和雷达回波。

RAPIDS短临预报系统是香港机场使用的短临系统。其采用外推预报和模式预报加权方式进行融合，权重随时间呈指数变化，其预报对象为雷达回波和降水。

除GRAPES-SWIFT、RAPIDS系统外，国内其他各省、市气象局、民航气象系统、水利等部门及行业尚无成熟的短临预报系统，但精细化、格点化的0-6小时短临预报对其业务开展有重要意义。因此，近年来国内短临预报技术的研究受到较多关注，但融合预报技术仍属于较为前沿的领域。

发明内容