发明名称 一种运用物理初始化同化地闪资料的方法
摘要 本发明涉及一种运用物理初始化同化地闪资料的方法,该方法包括以下步骤:⑴将由闪电资料转换的三维代理雷达回波进行垂直方向筛选,得到最大回波反射率因子<img file="2014101104008100004DEST_PATH_IMAGE001.GIF" wi="24" he="24" />;⑵根据公式求得降水强度<img file="334082DEST_PATH_IMAGE002.GIF" wi="38" he="26" />,并将其转换成降水通量的形式<img file="2014101104008100004DEST_PATH_IMAGE003.GIF" wi="38" he="25" />;⑶设云顶高度为三维雷达代理回波顶高,云底高度则由背景场的抬升凝结高度近似代替;⑷表示云内垂直上升速度;⑸当降水强度<img file="83733DEST_PATH_IMAGE002.GIF" wi="38" he="26" />小于0.1的区域时,垂直速度与背景场保持一致,比湿和云水含量不作改变;云水含量设为0,最大相对湿度不超过80%;当降水强度<img file="880787DEST_PATH_IMAGE002.GIF" wi="38" he="24" />大于0.1的区域时,对比湿和云水含量进行调整。本发明可有效提高模式对强对流系统临近预报精度。
申请公布号 CN103837911A 申请公布日期 2014.06.04
申请号 CN201410110400.8 申请日期 2014.03.24
申请人 兰州大学 发明人 王莹;杨毅
分类号 G01W1/10(2006.01)I;G06F19/00(2011.01)I 主分类号 G01W1/10(2006.01)I
代理机构 兰州中科华西专利代理有限公司 62002 代理人 李艳华
主权项 1.一种运用物理初始化同化地闪资料的方法,包括以下步骤:⑴将由闪电资料转换的三维代理雷达回波进行垂直方向筛选,得到最大回波反射率因子<img file="2014101104008100001DEST_PATH_IMAGE001.GIF" wi="29" he="35" />,其单位为mm<sup>6</sup>/m<sup>3</sup>;⑵根据<img file="311954DEST_PATH_IMAGE002.GIF" wi="112" he="49" />求得降水强度<img file="2014101104008100001DEST_PATH_IMAGE003.GIF" wi="38" he="26" />,然后根据<img file="577851DEST_PATH_IMAGE004.GIF" wi="132" he="26" />将<img file="780162DEST_PATH_IMAGE003.GIF" wi="38" he="26" />转换成降水通量的形式<img file="2014101104008100001DEST_PATH_IMAGE005.GIF" wi="38" he="25" />;其中:1.4、300均为经验系数;<img file="422496DEST_PATH_IMAGE003.GIF" wi="38" he="26" />单位为mm/h;<img file="433177DEST_PATH_IMAGE005.GIF" wi="38" he="25" />单位为kg/(m<sup>2</sup>·s);⑶设云顶高度为三维雷达代理回波顶高,云底高度则由背景场的抬升凝结高度近似代替 :<img file="994609DEST_PATH_IMAGE006.GIF" wi="185" he="25" />其中:<img file="2014101104008100001DEST_PATH_IMAGE007.GIF" wi="18" he="24" />和<img file="90741DEST_PATH_IMAGE008.GIF" wi="30" he="24" />分别为2m高度处的温度与露点温度;Z<sub>cb</sub>为云底高度;⑷云内垂直上升速度表示为: <img file="2014101104008100001DEST_PATH_IMAGE009.GIF" wi="500" he="54" />其中:<img file="271186DEST_PATH_IMAGE010.GIF" wi="22" he="25" />为垂直上升速度;<img file="DEST_PATH_IMAGE011.GIF" wi="29" he="28" />为第k层的饱和水汽密度;<img file="198691DEST_PATH_IMAGE012.GIF" wi="56" he="25" />为云底降水通量,假设云体内降水廓线从云底至云顶线性递减;<img file="DEST_PATH_IMAGE013.GIF" wi="125" he="54" />为可调参数,表征在云底处饱和水汽转化成雨水的转化效率,设为0.4;z<sub>ct</sub>为云顶高度;z<sub>cb</sub>为云底高度;⑸当降水强度<img file="931023DEST_PATH_IMAGE003.GIF" wi="38" he="26" />小于0.1的区域时,垂直速度与背景场保持一致,比湿和云水含量不作改变;云水含量设为0,最大相对湿度不超过80%;当降水强度<img file="514452DEST_PATH_IMAGE003.GIF" wi="38" he="26" />大于0.1的区域时,对比湿和云水含量进行调整:将<img file="764167DEST_PATH_IMAGE014.GIF" wi="74" he="26" />,<img file="2014101104008100001DEST_PATH_IMAGE015.GIF" wi="68" he="25" />mm<sup>6</sup>/m<sup>3</sup>,即最大回波大于等于30dBz区域的比湿设为饱和,<img file="218282DEST_PATH_IMAGE016.GIF" wi="68" he="25" />mm<sup>6</sup>/m<sup>3</sup>区域的比湿设为饱和比湿的90%;云底以下的比湿设为云底高度处的饱和比湿<img file="DEST_PATH_IMAGE017.GIF" wi="18" he="26" />,云顶以上最大相对湿度设为80%;其中云水含量调整由下式计算得到:<img file="121516DEST_PATH_IMAGE018.GIF" wi="384" he="42" />其中:<img file="DEST_PATH_IMAGE019.GIF" wi="18" he="25" />为云水含量;<img file="661082DEST_PATH_IMAGE020.GIF" wi="27" he="25" />为空气密度;<img file="DEST_PATH_IMAGE021.GIF" wi="20" he="26" />为定压比热;<img file="307964DEST_PATH_IMAGE022.GIF" wi="15" he="18" />为汽化潜热;<img file="DEST_PATH_IMAGE023.GIF" wi="20" he="25" />和<img file="616586DEST_PATH_IMAGE024.GIF" wi="18" he="25" />分别为干绝热和假绝热减温率。
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