基于动力统计方法相结合的水库降水预报方法及系统与流程

本发明涉及雨量预报，尤其涉及一种基于动力统计方法相结合的水库降水预报方法及系统。

背景技术：

1、水电是十分重要的清洁能源和可再生能源。当前，我国面临碳达峰和碳中和的重要责任，水电不仅清洁无排放，对环境友好，而且还可以参与调峰，缓解用电紧张。在不同预报尺度上，降水的中短期预报(未来3-7天)可以用于指导水库调峰，降水的长期预报(未来1个月)则可以用于调度做好电量的调度及规划，对于合理调配电能意义重大。

2、准确和精细化的降水预报是支撑水库发电、调峰、规划等的重要举措。数值预报模式是开展降水预报的重要工具。然而，一方面，现有的粗网格预报模式对大型水库降水预报具备一定的预报能力，对小于网格尺度的小型水库降水预报能力严重不足。另一方面，由于开展精细化数值预报需要消耗大量的计算时间，因此能够给出未来1个月降水长期预报的数值模型通常采用的模型分辨率较粗，仅为几十至几百公里，难以满足精细化预报的要求。

3、动力统计降尺度预报技术是提升区域精细化预报能力的重要手段，可获得分辨率达十公里乃至几公里的精细化预报结果。为更好指导电量的调度及规划，合理调配电能，亟需开展精细化水库降水月度预报。

技术实现思路

1、本发明目的在于公开一种基于动力统计方法相结合的水库降水预报方法及系统，以解决现有月度预报模型分辨率较粗无法满足水库降水精细化预报的问题。

2、为达上述目的，本发明公开一种动力统计方法相结合的水库降水月度预报方法，其特征在于，包括：

3、步骤s1、获取第一网格分辨率的全球预报模型未来1个月的预报信息；

4、步骤s2、采用区域预报模式，构建本地化的第二网格分辨率的区域数值预报模型；其中，第二网格分辨率大于第一网格分辨率；

5、步骤s3、对所述全球预报模型的数据解码，并驱动所述区域数值预报模型，获取未来1个月第二网格分辨率的区域降水预报模型；

6、步骤s4、收集历史实况降水数据集，并基于该数据集对所述区域降水预报模型进行订正，获得订正后降水量；

7、步骤s5、依据订正后的降水量，计算未来1个月水库面雨量。

8、优选地，所述步骤s4的订正具体包括：

9、收集全国自动站降水逐日数据集，并将其转化为月降水量；

10、基于步骤s3中的区域降水预报模型，开展近40年降水回算试验，获得逐日输出的降水量，并将其转化为月总降水量；

11、对实况降水依据降水量值大小进行排序，并以5mm为区间，计算降水频率，绘制观测降水频率分布曲线；以此类推，对预报的未来1个月降水依据降水量值大小进行排序，并以5mm为区间，计算降水频率，绘制预报降水频率分布曲线；频率计算方法如下：

12、

13、式中，pi为计算得到的频率，对各个分段的pi求和后值为1，ni为月降水量落在特定区间内个数，n为月份总数；

14、开展实时降水预报，计算月总降水量，并依据预报降水频率分布曲线判断该降水量所处的区间，获取所处区间值；

15、依据该区间值，查询测观测水频率分布曲线，获得修正后的降水量值。

16、为达上述目的，本发明还公开一种动力统计方法相结合的水库降水月度预报系统，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其中，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的方法。

17、本发明具有以下有益效果：

18、1)操作方便，具有很高的实用价值。

19、2)可扩展性强。可采用该技术开展任意区域的降尺度研究，形成不同区域的精细化月度降水预测系统。

20、下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。

技术特征：

1.一种动力统计方法相结合的水库降水月度预报方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述全球预报模型采用gfs预报数据，第一网格分辨率为100公里。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述区域预报数据模型采用wrf模型，第二网格分辨率最高达到3公里。

4.根据权利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，所述步骤s4的订正具体包括：

5.根据权利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，所述步骤s5具体包括：

6.一种动力统计方法相结合的水库降水月度预报系统，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述权利要求1至5任一所述的方法。

技术总结
本发明涉及雨量预报技术领域，公开一种基于动力统计方法相结合的水库降水预报方法及系统，以解决现有月度预报模型分辨率较粗无法满足水库降水精细化预报的问题。方法包括：获取第一网格分辨率的全球预报模型未来1个月的预报信息；采用区域预报模式，构建本地化的第二网格分辨率的区域数值预报模型；其中，第二网格分辨率大于第一网格分辨率；对所述全球预报模型的数据解码，并驱动所述区域数值预报模型，获取未来1个月第二网格分辨率的区域降水预报模型；收集历史实况降水数据集，并基于该数据集对所述区域降水预报模型进行订正，获得订正后降水量；依据订正后的降水量，计算未来1个月水库面雨量。

技术研发人员：王磊,冯涛,蔡泽林,李丽
受保护的技术使用者：国网湖南省电力有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13