热带气旋引发沿海地区瞬时极大风风速预报方法和系统的制作方法_2

文档序号:9630779阅读:来源:国知局
目的、特征和优点能够 更明显易懂,以下特举较佳实施例,并配合附图,详细说明如下。
【附图说明】
[0036] 图1是本发明实施例提供的热带气旋引发沿海地区瞬时极大风风速预报方法的 流程图。
[0037] 图2是本发明实施例提供的深圳盐田港因台风影响出现瞬时极大风风速的位置 空间分布图。
[0038] 图3是本发明实施例提供的热带气旋引发沿海地区瞬时极大风风速预报系统的 结构示意图。
【具体实施方式】
[0039] 为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中 给出了本发明的较佳实施方式。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文 所描述的实施方式。相反地,提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更 加透彻全面。
[0040] 除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的 技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具 体的实施方式的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语"及/或"包括一个或多 个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0041] 请参考图1,图1是本发明实施例提供的热带气旋引发沿海地区瞬时极大风风速 预报方法的流程图。所述预报方法包括以下步骤:
[0042] S1 :收集对待测地区有大风影响的历史热带气旋数据以及对应时间所述待测地区 的小时瞬时极大风风速历史数据。
[0043] 本实施例待测地区以深圳盐田港为例,历史热带气旋数据包括了 2007年至2013 年影响盐田港的所有热带气旋数据,这个年限范围是根据需要设定的,也可以是其它范围, 这些数据主要包括热带气旋的强度数据以及路径信息,同时收集了对应时间盐田港气象站 观测到的受热带气旋影响盐田港出现的小时瞬时极大风风速数据。
[0044] S2:根据强度对所述历史热带气旋数据进行分类得到各类热带气旋的数据。
[0045] 以SuTY表示超强台风、STY表示强台风、TY表示台风、STS表示强热带风暴、TS表 示热带风暴、TD表示热带低压。上述六类热带气旋的强度分类方法与国际惯例相同。根据 此分类标准将历史热带气旋1所有路径点根据其当时的强度级别分为SuTY路径点集1,STY 路径点集1,TY路径点集1,STS路径点集1,TS路径点集1,TD路径点集1 ;将热带气旋2的所 有路径点根据其当时的强度级别分为SuTY路径点集2,STY路径点集2,TY路径点集2,STS 路径点集2,TS路径点集2,TD路径点集2 ;…;以此类推。接着,将SuTY路径点集1,SuTY 路径点集2,SuTY路径点集3,…,重新归类为SuTY路径点集;将STY路径点集1,STY路径 点集2,STY路径点集3,…,重新归类为STY路径点集;…;以此类推。这样,得到强度基础 上的热带气旋分类数据。
[0046] 除了采用依据国际惯例来划分的热带气旋强度分类之外,还可以根据本地实际需 要采用不同的强度划分标准。
[0047] S3:将所述待测地区的预测范围划分为多个ΓΧΓ的正方形经炜度网格,针对 每一类热带气旋,在所述网格内同一个热带气旋只选取待测地区出现最大瞬时极大风速的 路径点,并计算所述路径点与所述待测地区的距离和方位,绘制所述各类热带气旋引发所 述待测地区瞬时极大风风速的位置空间分布图。
[0048] 将待测地区的预测范围划分为多个ΓΧΓ的正方形经炜度网格,例如,将盐田 港方圆700公里范围划分网格,此处700公里的预测范围是根据需要确定,可以选定为其他 数值。
[0049] 在各类热带气旋中,针对每一个发生过的热带气旋,在经过所述正方形经炜度网 格时只选取待测地区出现了最大小时瞬时极大风风速的路径点。通常,热带气旋需要花费 几个小时的时间以某一种强度经过某一个正方形经炜度网格,只选取这段时间内待测地区 最大的瞬时极大风风速发生时的热带气旋路径点。
[0050] 然后,针对这些路径点的数据,使用公式(1)计算其与所述待测地区(本例指盐田 港)的距离:
[0051]

[0052] 其中,LJPΦi是一个点的经度与炜度,LjPΦ2是另一个点的经度与炜度,R为 地球半径,S则是两个点之间的距离;
[0053] 针对这些路径点的数据,使用公式(2)计算其相对于所述待测地区(本例指盐田 港)的方位:
[0054]
(2)
[0055] 其中,α为点B相对于点A的方位角,1^和Φ1是点A的经度与炜度,LjPΦ2是 点B的经度与炜度,Θ满足公式(3):
[0056]cos(Θ) =cos(90-Φ2)cos(90-Φ》+sin(90-Φ2)sin(90-Φ》cos(Χ2-Ι^) (3)
[0057] 当点B位于相对于A的第一象限时,方位角为α;当B位于A第二象限时,方位角 为360+α;当B位于A第三及第四象限时,方位角为180-α。
[0058] 除了以上测距方法外,还可以根据本地实际需要来选取其他测距方法,只要确定 了两点之间的距离和相对方位即可。
[0059] 请参阅图2,图2是本发明实施例提供的深圳盐田港因台风影响出现瞬时极大风 风速的位置空间分布图。所述位置空间分布图上标注了ΤΥ类热带气旋(即台风)影响下 所有符合要求的路径点(即图中黑点)相对盐田港的距离以及方位,同时用不同灰度表示 不同数值范围的小时瞬时极大风风速,其中,非路径点处的灰度信息(瞬时极大风风速值) 是基于路径点处的数值进行插值运算得到的。
[0060] S4:根据未来待测热带气旋的强度和路径信息结合所述瞬时极大风位置空间分布 图预测和输出所述未来待测热带气旋到达预测地点时所述待测地区将出现的瞬时极大风 风速。
[0061] 对即将到来的待测热带气旋,在得知其可能的强度后,选择与该强度对应的瞬时 极大风位置空间分布图,得知其已经预测到的路径信息后,根据预测路径计算待测热带气 旋与待测地区的距离和相对待测地区的方位,结合步骤S3得到的瞬时极大风位置空间分 布图,即可预测待预测热带气旋到达预测地点时待测地区将出现的瞬时极大风风速。
[0062] 进一步地,可以根据数值天气预报模型来预测待测热带气旋的强度和路径信息。 更进一步地,还可以辅以气象预报员的经验来预测强度和路径。
[0063] 请参阅图3,图3是本发明实施例提供的热带气旋引发沿海地区瞬时极大风风速 预报系统的结构示意图。
[0064] 所述系统包括数据收集模块10,分类模块20,数据处理模块30,输出模块40。
[0065] 数据收集模块10用于收集对待测地区有大风影响的历史热带气旋数据以及对应 时间所述待测地区的小时瞬时极大风风速历史数据。
[0066] 分类模块20用于根据强度对所述历史热带气旋数据进行分类得到各类热带气旋 的数据。
[0067] 数据处理模块30用于将所述待测地区的预测范围划分为多个ΓΧΓ的正方形 经炜度网格,针对每一类热带气旋,在所述网格内同一个热带气旋只选取待测地区出现最 大瞬时极大风速的路径点;并计算所述路径点与所述待测地区的距离和方位,绘制所述各 类热带气旋引发所述待测地区瞬时极大风风速的位置空间分布图。
[0068] 输出模块40用于根据未来待预测热带气旋的强度和路径信息结合所述瞬时极大 风位置空间分布图预测和输出所述未来待预测热带气旋到达预测地点时所述待测地区将 出现的瞬时极大风的风速。
[0069] 进一步地,分类模块20包括分类子模块21和归类子模块22。
[0070] 分类子
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