[发明专利]双参云微物理方案伽马雨滴谱函数高精度快速求解方法

权利要求书

1.一种双参云微物理方案伽马雨滴谱函数高精度快速求解方法，其特征在于，包括：

步骤1：进行双参云微物理方案数值天气预报，并将预报中的雨水数浓度Nr和物质含量Qr转化为谱分布0阶距参量M0和谱分布3阶距参量M3，分别将M0值和M3值转化为分贝值，并计算得到M0/M3的比值c；

步骤2：基于华南地区大量雨滴谱观测资料获取的伽马雨滴谱分布函数特点，建立谱形参数μ与斜率参数Λ的线性关系函数μ＝aΛ+b；

步骤3：对华南地区进行雨滴谱观测，并基于大量观测事实，采用M0和M3分贝值进行样本分类以构建μ-Λ线性相关关系的a、b值查找表，通过查表法将μ-Λ线性相关关系中的a、b值查出；

步骤4：通过采用谱形参数μ与斜率参数Λ线性相关关系μ＝aΛ+b和M0/M3的比值c，构建求解谱形参数的一元三次方程f(μ)＝Aμ³+Bμ²+Cμ+D；

步骤5：将a、b和M0/M3值代入已构建谱形参数的一元三次方程f(μ)，并求出该谱形参数的实数解；

步骤6：通过谱形参数μ与斜率参数Λ线性相关关系，计算得到斜率参数值Λ，并剔除不合理解；

步骤7：基于华南地区的雨滴谱观测事实，建立华南地区的雷达反射率因子Z与雨强R的相关关系，通过Z-R相关关系以得出唯一合理谱形参数解μ；

步骤8：求解后，使用μ、Λ、M0和M3值计算得到截距参数N0以构建适用于双参云微物理方案的Γ雨滴谱三参数(N0、μ、Λ)以描述各类水凝物谱变化情形。

2.根据权利要求1所述的双参云微物理方案伽马雨滴谱函数高精度快速求解方法，其特征在于，在所述一元三次方程f(μ)中求出的解为谱形参数μ，通过将谱形参数μ带入所述μ-Λ线性相关关系中以求出斜率参数Λ。

3.根据权利要求1所述的双参云微物理方案伽马雨滴谱函数高精度快速求解方法，其特征在于，在所述步骤5中，通过使用盛金公式对所述已构建谱形参数一元三次方程f(μ)进行求解。

4.根据权利要求1所述的双参云微物理方案伽马雨滴谱函数高精度快速求解方法，其特征在于，在所述步骤6中得出唯一合理谱形参数解μ时：当谱形参数有唯一实数解时，选用该实数解；当谱形参数有3个解时，分别通过斜率参数值Λ正负以及Z-R相关关系选取唯一有效合理的谱形参数解。

5.根据权利要求4所述的双参云微物理方案伽马雨滴谱函数高精度快速求解方法，其特征在于，通过对谱形参数值计算以得到所述μ-Λ线性相关关系中的斜率参数值Λ。

6.根据权利要求5所述的双参云微物理方案伽马雨滴谱函数高精度快速求解方法，其特征在于，在选取唯一合理谱形参数解μ时，包括：

步骤6-1：先对所述计算得出的斜率参数值进行判定，当斜率参数值为负值，则为非合理解，排除该解；当斜率参数值为正值，则进行下一步判断；

步骤6-2：将上述符合条件的斜率参数值与所述Z-R相关关系结合比对，当斜率参数值明显偏离Z-R相关关系时，则判定该斜率参数值为非合理解，排除该解；当斜率参数值未明显偏离Z-R相关关系时，则判定该斜率参数值为唯一合理解。