一种遥测自动气象站系统及其预测气象方法与流程

文档序号:26001323发布日期:2021-07-23 21:18阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种遥测自动气象站预测气象方法,其特征在于,通过构建气象模拟模型后,通过所述气象站采集气象数据进行预测气象,包括以下步骤:

1)建立可压缩欧拉方程:

其中,所述ρ为密度,所述p为压力,所述u为所述气象站的速度矢量,所述g为重力系数所述,ω为表示地球自转的矢量,所述p和所述q分别为动量和能量方程的物理参数化,所述θ为位温;

2)对所述压力p进行静水压近似,公式如下:

其中,所述z为垂直坐标位置;

3)对所述气象预报数据结果y赋予时间信息:

其中,所述y是预测变量,系统得到适当的初始和边界条件的补充;

4)赋予所述气象预报数据结果y时间积分,构建基于欧拉方程的时间积分模型:

其中,所述yh是空间离散的预后变量的向量,所述rh(yh,t)是在模型域的所有空间位置处求解到所需的时间精度;

5)对时间间隔δt内的气象数据进行预报求解:

其中,所述n代表时间水平,所述δt为n时刻与n+1时刻的时间差,δt=tn+1-tn,所述α为进行时间近似的时间间隔,所述和所述为模型解的组合。

2.根据权利要求1所述的一种遥测自动气象站预测气象方法,其特征在于,所述步骤1)中的所述θ=t/π,其中所述t为温度,所述π为exner压力,公式如下:

其中,所述p0为参考压力,所述m为气体常数,所述cp为定压热容。

3.根据权利要求2所述的一种遥测自动气象站预测气象方法,其特征在于,所述步骤1)中的p的状态方程如下:

其中,所述cv为恒定体积下的热容。

4.采用如权利要求1-3任一所述的预测气象方法的遥测自动气象站系统,其特征在于,包括信息采集模块、gprs通信模块、电源模块、cpu主控模块、数据存储模块、实时时钟模块、数据分析处理模块、人机交互模块。

5.根据权利要求4所述的遥测自动气象站系统,其特征在于,所述信息采集模块分别与气温传感器、气压传感器、湿度传感器与风速传感器通信连接。

6.根据权利要求4所述的遥测自动气象站系统,其特征在于,所述电源模块由太阳能电池板和蓄电池组成,为气象站供电。

7.根据权利要求4所述的遥测自动气象站系统,其特征在于,所述人机交互模块与远程计算机通信连接,通过远程计算机读取各传感器工作数据,进行实时数据查询显示、数据图形化输出、数据异常警报、站点信息管理和数据信息导出。

8.根据权利要求4所述的遥测自动气象站系统,其特征在于,所述信息采集模块具有rs485传感器接口、a/d接口、i/o接口和脉冲计数器接口。

9.根据权利要求4所述的遥测自动气象站系统,其特征在于,所述实时时钟模块使得所述信息采集模块所采集到的数据带有准确的时间信息。

10.根据权利要求4所述的遥测自动气象站系统,其特征在于,所述数据分析处理模块通过对所采集到的数据进行对比分析,判断其合理性,然后再对数据进行处理,保证数据质量以及数据的真实有效性。


技术总结
本发明公开了一种遥测自动气象站系统及其预测气象方法,通过构建气象模拟模型后,通过所述气象站采集气象数据进行预测气象,包括以下步骤:建立可压缩欧拉方程,对所述压力p进行静水压近似,对所述气象预报数据结果y赋予时间信息,赋予所述气象预报数据结果y时间积分,构建基于欧拉方程的时间积分模型,对时间间隔Δt内的气象数据进行预报求解;本发明提供的遥测自动气象站系统及预测气象方法能够提供带有时间信息的气象预测结果,提高了气象预报准确度的气象站,且数据维护良好,降低观测成本,能够实现良好人机交互。

技术研发人员:安莹;肖志伟;杨睿;陈伟;吕冰冰
受保护的技术使用者:湖南国天电子科技有限公司
技术研发日:2021.04.09
技术公布日:2021.07.23
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