[发明专利]西南地区降水延伸期综合预报信息处理方法、处理系统

说明书

本发明属于天气信息处理技术领域，公开了一种西南地区降水延伸期综合预报信息处理方法、处理系统，该发明主要由数据处理与预报服务端和智能应用端两部分构成。前者主要包括数据接收模块、数据低频处理模块、低频天气流型确定模块等模块；后者包括数据访问模块等模块。该系统通过多元回归及神经网络算法对低频天气的定量描述，结合低频天气图、低频扰动能量图等对西南地区延伸期降水进行综合预报。本发明使得预报结果更加直观，在一定程度上减少对于人工经验预报的依赖，受主观因素的影响较少。可以对预报工作者预报起到补充作用，把定性预测和定量预测两者正确的结合起来使用,可以有效的提高预报的效率与准确性。

技术领域

本发明属于天气信息处理技术领域，尤其涉及一种西南地区降水延伸期综合预报信息处理方法、处理系统。

背景技术

热带大气季节内振荡最先在20世纪70年代初由Madden和Julian发现，后来以Madden和Julian的名字被称为Madden Julian Oscillation（简称为MJO），是一种全球中普遍存在的现象。通过对MJO的进一步研究，对MJO的延伸期预报主要采用统计模型和动力模式两种方法，统计模型主要利用滞后回归模型、自回归模型、组合相似法和经验位相传播等，动力模式主要是将MJO指数用于动力模式中，如GFS/NCEP（全球预报系统），CFS/NCEP（气候预报系统），GEFS/NECP（全球集合预报系统）等。

在20世纪80年代末和90年代初，孙国武等提出了“低频天气图”的延伸期预报方法。利用滤波数据制作低频天气图，确定影响关键区，通过天气学分析方法进行延伸期预报。缪锦海、肖天贵等提出波包传播诊断方法，通过希尔伯特变换，求出个空间中的波包数值（即能量），将其绘制成波包分布图，分析波包在空间中的传播，实现预报。延伸期预报作为“无缝隙预报”重要的一个环节，对于社会经济发展，人民财产安全都具有显著的作用与意义。然而现阶段对于延伸期的准确预报还存在许多困难，尤其是对于西南地区的预报，西南地区地势复杂、天气形势、预报难度大。因此将大气低频振荡与能量传播相结合，形成一种低频扰动能量传播为核心的西南地区降水延伸期综合预报方法，在理论上具有较强的可行性、延展性与实用性，对整个延伸期预报也起到较好的补充。

现有技术一低频天气图：是一种基于低频流场图的延伸期预报方法。其主要步骤为：在低频流场图上确定降水关键区；利用带通滤波对数据滤波，利用滤波数据绘制低频天气图；分析关键区域中与降水相关的低频系统特征；基于低频系统特征建立预测模型，最后通过天气学分析方法分析低频天气图，对延伸期做出预报。

现有技术二低频扰动天气图：是一种基于大气变量物理分解的方法，制作低频扰动天气图的延伸期做出预报方法。其主要步骤为：对全球或北半球范围连续 N 年的包括风、位势高度、温度、湿度的气象变量资料序列进行四分量物理分解，形成四分量物理分解数据库；利用近期 60天观测的气象变量数值减去四分量物理分解数据库中的气候分量后得到近期 60天的天气尺度扰动分量；近期60天时间序列的天气尺度扰动分量做时间平滑或滤波，制作出近期60天的低频扰动天气图。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有低频天气图偏向于天气分析应用的技术，通过滤波将延伸期的部分有效天气信息过滤出来，绘制成低频天气图，对于降水的预报，更偏向于预报人员的经验预报，以预报员的经验、技巧和判断为主，经验预报结果的正确性在很大程度上取决于预报人员的经验积累，并且不能够对预报进行定量描述。

解决以上问题及缺陷的难度为：

（1）由预报员自身局，引起的预报误差。

（2）对以往天气形势总结不全，引起的预报误差。

解决以上问题及缺陷的意义为：

（1）使得预报结果更加直观，在一定程度上减少对于人工经验预报的依赖，受主观因素的影响较少。

（2）可以对预报工作者起到预报起到补充作用，把定性预测和定量预测两者正确的结合起来使用,可以有效的提高预报的效率与准确性。