[发明专利]一种高山峡谷水库局地气候效应的立体监测方法

说明书

本发明公开了一种高山峡谷水库局地气候效应的立体监测方法，包括以下步骤：(1)选择水库坝前和水库中部两个位置，每个观测位置安装不同高度的自动气象站；(2)根据气象站的布设位置，无人机沿两岸直线观测水库坝前和/或水库中部不同高度的气象要素；(3)根据气象站的布设高度，无人机沿河道中轴线观测水库坝前和水库中部之间不同高度的气象要素。本发明能够获取水库不同位置的气象垂直分布，并捕捉到气象要素沿程的变化情况。监测数据可作为高山峡谷水库局地气候效应过程机理研究和大气数值模拟提供数据支撑，解决中尺度气象模式在高山峡谷地区应用和验证困难的问题，为高山峡谷水库局地气候效应观测方法提供思路。

技术领域

本发明涉及气象水文监测方法，具体涉及一种高山峡谷水库局地气候效应的立体监测方法。

背景技术

湖泊、水库等内陆水域不同于周围的自然地被，其反照率显著异于自然地被，热导率和比热容较大，表面粗糙度较低，因此具有不同的辐射性质和热力学性质。以往研究表明，湖泊、水库的这些特性可能对局地和区域气候产生重要影响，深刻理解这些特性对研究水体与大气之间的相互作用具有重要意义。

国内外学者对大型水库局地气候效应开展了很多研究，研究表明大型水库建设对局地气候影响最为显著的是气温、风、蒸发、空气湿度，影响次显著的为降水、雷暴日、雾。水库对局地气候的影响范围可能为数公里以内。

在水库局地气候效应研究中，中尺度气象模式(例如WRF模式)是重要的研究工具，目前广泛应用于湖泊对局地气候的影响研究中。总体来说，中尺度气象模式在自然湖泊开阔水域得到了广泛应用，但在高山峡谷水库局地气候效应研究中难以应用，原因在于，一是由于高山峡谷人迹罕至、地理偏僻，导致极其缺少观测资料；二是中尺度气象模式水平分辨率在数公里以上，但峡谷水库水面面积一般在数公里以内，中尺度气象模式难以反映峡谷水库的空间特征。

发明内容

发明目的：针对现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种高山峡谷水库局地气候效应的立体监测方法，监测数据可以作为高山峡谷水库局地气候效应过程机理研究和大气数值模拟提供数据支撑，解决中尺度气象模式在高山峡谷地区应用和验证困难的问题，也为高山峡谷水库局地气候效应观测方法提供思路。

技术方案：一种高山峡谷水库局地气候效应的立体监测方法，包括以下内容：

(1)在水库坝前和水库中部各选择一个观测位置，每个观测位置上布置多个距离水面不同高度的观测点，每个观测点上对应布设有气象站；具体的，根据水面宽度大小确定水库坝前和水库中部的观测位置，选择水面宽度最大的位置进行监测。

(2)根据气象站的布设位置，无人机沿两岸直线观测水库坝前和/或水库中部不同高度的气象要素；

(3)根据气象站的布设高度，无人机沿河道中轴线观测水库坝前和水库中部之间不同高度的气象要素。所述气象要素包括气温、风速风向、湿度、气压。

进一步的，水库坝前各观测点和水库中部各观测点的观测高程相同，且各观测点距离水面的高度间隔逐渐变大。优选的，具体包括五个不同高度的观测高程，其距离水面的高度分别为30m，50m，100m，300m，500m。

进一步的，步骤(3)中，无人机分别在距离水面高程30m、100m、500m的河道中轴线观测水库坝前和水库中部之间的气象要素。

进一步优选的，在距离水面为100m以内进行加密观测。

与现有技术相比，本发明具有如下显著效果：

1、通过在水库的坝前和中部(水面宽度最大处)各设置若干不同高度横向无人机观测路线，在水库河道中轴线设置若干个不同高度纵向无人机观测路线，既能够获取水库不同位置的气象垂直分布，又能够捕捉到气象要素沿程的变化情况。