1] 计算的地面区域范围内的过冷却水含量，并结合步骤（2)模拟计算得到的地面风 速，温度等物理量和步骤（1)的线路信息，利用导线覆冰厚度增长模型，计算输电线路导线 覆冰厚度。
[0052] 实例 2
[0053] 步骤（1)，⑵同实例1
[0054] (3)海拔高度对比。
[0055] 在同一地面坐标点，根据步骤（2)中数值模式预测得到的云底高度结果与步骤 (1)建立的基本数据库中的海拔高度进行对比。判断出当云底高度>地面海拔高度。
[0056] (4)温度层结判识。
[0057] 判断出地面至云底的温度层结中有0°C层，记录0°C层的高度为Η。且满足当高度 小于H时，大气温度< 0°C，且高度大于H时，大气温度> 0°C，记录为逆温层。
[0058] (5)地面过冷却水判识。
[0059] 微地形区域的温度层结满足暖层最高温度>4°C，且地面温度<0°C，判断出降落至 地面的降水粒子为过冷却水。
[0060] (6)地面过冷却水含量计算。
[0061] 则从t。时刻开始，预测h时刻单位面积的地面过冷却水累计含量的预测计算公式 为：
[0063] 其中，m为地面过冷却水质量，η为降水粒子相态的总数，a i为相态转换系数，r i 为云中可降落到地面的且温度小于〇°C的单位质量降水粒子与空气混合比，1为体积，P P为气压场为P的空气密度。
[0064] (7)导线覆冰厚度计算。
[0065] 根据步骤（6)计算的地面区域范围内的过冷却水含量，并结合步骤（2)WRF模拟计 算得到的地面风速，温度等物理量和步骤（1)的线路信息，利用导线覆冰厚度增长模型，计 算输电线路导线覆冰厚度。
[0066] 实例 3
[0067] 步骤（1)，（2)，⑶同实例2
[0068] (4)温度层结判识。
[0069] 地面至云底的温度层结中无0°C层，判断地面不存在过冷却水。
[0070] (6)地面过冷却水含量计算。
[0071] 地面过冷却水含量为0。
[0072] (7)导线覆冰厚度计算。
[0073] 导线覆冰厚度为0。
[0074] 实例 4
[0075] 步骤（1)，（2)，⑶同实例2
[0076] (4)温度层结判识。
[0077] 地面至云底的温度层结中0°C层高度为H，但判断不满足高度小于H时，大气温度 < 〇°C，且高度大于H时，大气温度> 0°C的条件。
[0078] (6)地面过冷却水含量计算。
[0079] 地面过冷却水含量为0。
[0080] (7)导线覆冰厚度计算。
[0081] 导线覆冰厚度为0。
[0082] 实例 5
[0083] 步骤（1)，（2)，（3)，⑷同实例 2
[0084] (5)地面过冷却水判识。
[0085] 判断出大气温度层结不满足暖层最高温度>4°C，且地面温度<0°C的条件。
[0086] (6)地面过冷却水含量计算
[0087] 地面过冷却水含量为0。
[0088] (7)导线覆冰厚度计算。
[0089] 导线覆冰厚度为0。
【主权项】
1. 一种基于降水粒子相变过程的地面过冷却水预测方法，其特征在于包括如下步骤： (3) 在同一地面坐标点，根据数值模式预测计算得到的云底高度结果与微地形区域的 海拔高度数据进行对比： (3. 1)当云底高度<地面海拔高度，直接进行步骤（6); (3. 2)当云底高度>地面海拔高度，进行步骤（4); (4) 温度层结判识： (4.2)当地面至云底的温度层结中有0°C层，且符合为逆温层条件，进行步骤（5); 若不符合（4. 2)直接进行步骤（6); (5) 地面过冷却水判识： (5. 1)暖层最高温度>4°C，且地面温度<0°C，则判断降落至地面的降水粒子为过冷却 水； 当不满足（5. 1)的判识规则时，则判断降落至地面的降水粒子为非过冷却水； (6) 地面过冷却水含量计算： 当满足（3. 1)条件时，则从t。时刻开始，预测^时刻单位面积的地面过冷却水累计含 量的预测计算公式为：其中，m为地面过冷却水质量，n为降水粒子相态的总数，^为地面小于0°C的单位质量 液态降水粒子与空气的混合比，Vi为体积，P 为空气密度且为大气温度和气压Pi 的函数； 当满足（3. 2)条件时，且满足规则（4. 2)和规则（5. 1)时，则从t。时刻开始，预测t:时 刻单位面积的地面过冷却水累计含量的预测计算公式为：其中，m为地面过冷却水质量，n为降水粒子相态的总数，a;为相态转换系数，r;为云 中可降落到地面的且温度小于〇°C的单位质量降水粒子与空气混合比，1为体积，PP为气 压场为P的空气密度； 当满足（3. 2)条件时，但不满足规则（4. 2)和规则（5. 1)时，则地面过冷却水含量为0。2. 根据权利要求1所述的基于降水粒子相变过程的地面过冷却水预测方法，其特征在 于：采用WRF数值模式预测得到大气中不同类型降水粒子含量，地面至高空不同层次的温 度场和云底高度。3. 根据权利要求1所述的基于降水粒子相变过程的地面过冷却水预测方法，其特征在 于：（4. 2)当地面至云底的温度层结中有0°C层，则记录0°C层的高度为H，当高度小于H时， 大气温度< 〇°C，且高度大于H时，大气温度> 0°C，则记录为逆温层，并进行步骤（5)。4. 根据权利要求1所述的基于降水粒子相变过程的地面过冷却水预测方法，其特征在 于：步骤（4)当地面至云底的温度层结中无0°C层，则不满足地面存在过冷却水的条件，直 接进行步骤（6);当地面至云底的温度层结中有0°C层，但大气温度层结不满足（4.2)的温 度层结判识条件时，则不满足地面存在过冷却水的条件，直接进行步骤（6)。5.根据权利要求1所述的基于降水粒子相变过程的地面过冷却水预测方法，其特征在 于：根据步骤（6)计算的地面区域范围内的过冷却水含量，利用导线覆冰厚度增长模型，计 算输电线路导线覆冰厚度。
【专利摘要】本发明提供了一种基于降水粒子相变过程的地面过冷却水预测方法，包括下述步骤：1.基本数据库构建，2.数值模式计算，3.海拔高度对比，4.温度层结判识，5.地面过冷却水判识，6.地面过冷却水计算，7.导线覆冰厚度计算。本方法的有益效果为：1、本发明调理清晰、可操作性强、实用性强，填补了目前尚无基于降水粒子相变过程的地面过冷却水预测的技术空白。2、本发明适用性广，移植性好，采用本发明提出的计算方法能够计算不同区域的地面过冷却水含量，并计算导线覆冰厚度。3、本发明计算得到的地面过冷却水，为开展电网覆冰中短期数值预测提供了重要的参考依据。
【IPC分类】G06Q50/06, G06Q10/04
【公开号】CN105117804
【申请号】CN201510579096
【发明人】陆佳政, 冯涛, 张红先, 李波, 方针, 徐勋建
【申请人】国家电网公司, 国网湖南省电力公司, 国网湖南省电力公司防灾减灾中心
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年9月11日