高空格点气象数据的四维插值方法

摘要

公开了一种高空格点气象数据的四维插值方法，包括以下步骤：(1)对等气压层间实际放行高度进行插值计算；(2)进行指定经纬度格点间的双线性插值计算；(3)进行指定时间点的线性插值计算。本方法通过将高空格点气象数据的四维插值分析和计算，能够得到标准大气条件下规定的高空任意飞行高度层、任意经纬度和任意时间点在实际大气环境中的气压高度数据，为后续的数据处理提供了有效的数据源。

主权项

1.高空格点气象数据的四维插值方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)对等气压层间实际放行高度进行插值计算；(2)进行指定经纬度格点间的双线性插值计算；(3)进行指定时间点的线性插值计算；其中所述步骤(1)包括以下分步骤：(1.1)开始插值计算分配高度层的真实高度；(1.2)根据FL的数值取定各已知参数数值，FL是标准百英尺高度层；(1.3)计算第二辅助参数K₂，其中t₁和t₂是许可飞行高度层所对应上下mb气压层的真实温度，H₁和H₂是标准大气环境下许可飞行高度层所对应上下mb气压层的标准高度；(1.4)判断当前高度层是否高于FL370，如果是执行步骤(1.6)，否则执行步骤(1.5)；(1.5)按较低空域计算公式，计算较低空域包含FL280至FL370共10个高度层，执行步骤(1.7)；(1.6)按较高空域计算公式，计算较高空域包含FL380至FL450共8个高度层，执行步骤(1.7)；(1.7)计算第一辅助参数K₁，其中P₁和P₂是许可飞行高度层所对应上下mb气压层的mb值，p_fl是标准大气环境下高度层 对应的标准大气压强，是许可飞行高度层所对应上下mb气压层的真实平均温度，是由相关上下气压层和百英尺高度层确定的平均环境温度；(1.8)判断当前高度层是否高于FL370，如果是执行步骤(1.10)，否则执行步骤(1.9)；(1.9)按较低空域计算公式，计算H_fl＝h₁+K₁·(h₂-h₁)，h₁和h₂是许可飞行高度层所对应上下mb气压层的真实高度，H_fl是差值公式最终结果，实际大气环境下的放行高度，较低空域包含FL280至FL370共10个高度层，执行步骤(1.11)；(1.10)按较高空域计算公式，计算H_fl＝h₂+K₁·(h₂-h₁)，较高空域包含FL380至FL450共8个高度层，执行步骤(1.11)；(1.11)返回计算结果H_fl值，为高空分配高度层的真实高度数据；(1.12)等气压层间实际放行高度插值计算结束；所述步骤(2)包括以下分步骤：(2.1)开始双线性插值计算；(2.2)给各项变量附初值，令P(1，1)点的经纬度分别为x₁、y₁，数据值为f(1，1)，P(1，2)点的经纬度分别为x₁、y₂，数据值为f(1，2)，P(2，1)点的经纬度分别为x₂、y₁，数据值为f(2，1)，P(2，2)点的经纬度分别为x₂、y₂，数据值为f(2，2)，M(x，y)点的经纬度为x、y，数据值为f(x，y)；(2.3)计算Q₁(x，y₁)点的数据值，即(2.4)计算Q₂(x，y₂)点的数据值，即(2.5)计算M(x，y)点的数据值，即返回f(x，y)数据值；(2.6)双线性插值过程结束；所述步骤(3)包括以下分步骤：(3.1)开始线性插值计算；(3.2)给各项变量附初值，令T时刻点的时间为t₁，数据值为f(1)，T+6时刻点的时间为t₂，数据值为f(2)，待求解时刻的时间为t，数据值为f(t)；(3.3)计算t时刻的数据值，即返回f(t)数据值；(3.4)线性插值过程结束。