[发明专利]一种用于热带气旋预报的变分辨率网格设置方法

说明书

本发明提供一种用于热带气旋预报的变分辨率网格设置方法，涉及气象研究领域，1、包括下述步骤：S1、根据预报需求和计算资源选择或生成一个变分辨率网格作为原始网格；S2、对原始网格沿其网格加密中心进行平移以生成若干新的网格，新的网格记为待选网格；S3、对于某个起报时刻，获取该起报时刻前最新的热带气旋主观路径预报；S4、对每个待选网格，计算热带气旋主观路径预报中热带气旋位置位于待选网格加密区域内的预报时刻总个数；S5、确定某个预报时刻最终用于模式预报的变分辨率网格。本发明方法为变分辨率全球模式的热带气旋预报提供了便捷、高效的网格设置方法，能够有效提高热带气旋的预报效果。

技术领域

本发明涉及气象研究领域，具体涉及一种用于热带气旋预报的变分辨率网格设置方法。

背景技术

热带气旋是发生在热带或副热带洋面上的低压涡旋，是世界上最具破坏性的自然灾害之一。为了取得较好的热带气旋预报，需要使用高分辨率数值模式。全球高分辨率数值模式所需计算资源过大，而区域高分辨率模式的边界条件问题会影响中期预报的质量，近年来，变分辨率的全球模式被用于热带气旋预报，这种模式使用非结构网格，网格的水平分辨率从较粗到较细逐渐变化从而实现关键区域的局部细化，可在不使用边界条件的情况下提供区域高分辨率模拟，而且消耗的计算资源相对较小。

但在实际运用变分辨率全球模式进行热带气旋预报时仍存在一些问题。热带气旋分布的范围较广，以西北太平洋为例，热带气旋在100°E-180°E、5°N-45°N的广泛海域中均有可能出现，如果对如此大的区域全部采用高分辨率的预报，势必需要极大的计算资源。最理想的方式是在每次预报时根据每个热带气旋位置实时生成新的变分辨率网格，使得热带气旋路径周围一定范围内为高分辨率，但由于非结构网格的复杂性，生成新的网格需要花费较长时间，此方式在实际业务预报中无法应用。针对以上问题，有必要发展新的用于热带气旋预报的变分辨率网格设置方法。

发明内容

本发明的目的在于：本发明提供了一种用于热带气旋预报的变分辨率网格设置方法，该方法能够有效应对变分辨率全球模式非结构网格生成速度慢、加密区域过大消耗计算资源过多等问题，能够为变分辨率全球模式的热带气旋模拟提供便捷、高效的网格设置方法，且能够有效提高热带气旋的预报效果。

技术内容：一种用于热带气旋预报的变分辨率网格设置方法，包括下述步骤：

S1、根据预报需求和计算资源选择或生成一个变分辨率网格作为原始网格，并设定原始网格的网格加密中心；原始网格的加密区域须大于目标预报区域中历史热带气旋在所需预报时长内的平均行进范围；

S2、对原始网格沿其网格加密中心进行平移以生成若干新的网格，新的网格记为待选网格；

S3、对于某个起报时刻，获取该起报时刻前最新的热带气旋主观路径预报，若热带气旋主观路径预报不存在，则获取该起报时刻前最新的热带气旋卫星定位位置；

S4、对每个待选网格，计算热带气旋主观路径预报中热带气旋位置位于待选网格加密区域内的预报时刻总个数；若热带气旋主观路径预报不存在，则计算热带气旋卫星定位位置与该待选网格加密中心的距离；

S5、在所有待选网格中，选取热带气旋主观路径预报中热带气旋位置位于加密区域内预报时刻总个数最多的待选网格作为该预报时刻最终用于模式预报的变分辨率网格；若热带气旋主观路径预报不存在，则选择热带气旋卫星定位位置与加密中心距离最小的待选网格作为该预报时刻最终用于模式预报的变分辨率网格。

进一步的，所述步骤一中，原始网格的获得方式包括：

1)在MPAS-Atmosphere Meshes网站中选择一种变分辨率网格作为原始网格，原始网格的网格加密中心均位于0°经度和0°纬度；

2)使用软件仿照MPAS-Atmosphere Meshes网站中的变分辨率网格自行生成原始网格，原始网格的网格加密中心可任意设置。