基于大气变量物理分解的低温雨雪冰冻天气的中期预报系统和方法

摘要

本发明公开一种基于大气变量物理分解的低温雨雪冰冻天气的中期预报系统和方法。所述方法利用过去观测的、当前观测的和中期数值天气预报模式输出的大气空间三维多变量与时间连续的格点资料，通过气候与天气扰动量的物理分解，建立前期和同期天气扰动与区域持续性低温雨雪冰冻极端事件之间的因果关系。本发明对近30年北半球对流层至平流层大气逐日三维空间格点温度、高度、风资料进行了气候季节变化场和逐日天气扰动场的物理分解，建立了大气气候场和天气扰动场的数据库；用气象观测站的近50年逐日温度和降水量资料建立了南方低温雨雪冰冻历史资料库；本发明既是一个历史低温雨雪冰冻事件查询系统，又是一个中期低温雨雪冰冻事件预报系统。

主权项

一种基于大气变量物理分解的低温雨雪冰冻天气的中期预报系统，包括：气象资料的收集和对接子系统(1)，用于收集气象观测站及空间格点的过去、当前和中期数值天气预报模式输出的气象资料，所述气象资料包括温度、湿度、风和降水的气象变量，并把所述气象变量进行时间对接以获得覆盖预报区域的全球或北半球的逐日连续的空间格点气象变量的数据集；中期数值天气预报模式子系统(4)，用于根据当前实测气象资料数值模式定量计算输出未来设定时刻的大气变量预报产品，该产品包括预报区域内未来设定时刻的温度、位势高度、湿度和风的时空分布；其特征在于还包括：大气变量的四分量物理分解子系统(2)，利用N＝10年以上逐日实测的大气变量资料序列，把所述大气变量分解成为表征太阳辐射季节变化引起的纬圈气候分量和表征海陆、地形热力差异引起的海陆气候分量以及行星尺度纬圈距平扰动分量和瞬时天气扰动分量，由此形成四分量物理分解的数据库(3)，所述四分量物理分解数据库(3)被储存起来供系统调用；低温雨雪冰冻天气预报信号的识别子系统(5)，该识别子系统(5)调用所述四分量物理分解数据库(3)，从当前实测的大气变量资料和所述中期数值天气预报模式子系统(4)输出的大气变量预报产品中分离出天气扰动分量，然后绘制出特征层等气压面上的或垂直剖面上的天气扰动分量的分布图，根据所述天气扰动分量的分布图作出所述预报区域是否出现低温雨雪冰冻天气的预报。