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申请/专利权人：中国水利水电科学研究院;河北省水文勘测研究中心

摘要：本发明涉及一种逐网格判断降水周期的Ⅹ波段雷达临近预报方法，包括以下步骤：步骤1、数据处理；步骤2、运动场估计；步骤3、判别降水生命周期；步骤4、确定降水系数；步骤5、降水量外推预报；本发明在雷达外推临近预报时，引入了数值大气模式判断水汽来源及水汽通道，支持降雨生命周期的判断，为传统基于规律分析的外推预报方法注入了物理过程分析，充分考虑了降雨形成和发展的物理概念，可有效提高外推预报精度，有力支撑致灾暴雨临近预报和预警。

主权项：1.一种逐网格判断降水周期的Ⅹ波段雷达临近预报方法，包括以下步骤：步骤1、数据处理；获取初始场探测区域的雷达数据，对雷达数据进行质量控制和网格化处理，赋予网格编号，k＝1,2,…,n；步骤2、运动场估计；通过TREC算法进行降水场的平流估计，判断降水回波在预报期内的移动位置，确定降水落区；步骤3、判别降水生命周期；通过WRF模式模拟风场、湿度场，识别水汽通道，逐网格确定降水生命周期；步骤4、确定降水系数；所述步骤4赋予分析场网格降水量预报系数，计算分析场网格预报降水量；降水场按照平流方法外推后，若分析场网格的PWVt＞PWVr，说明分析场存在降水过程，即Rt+1≠0，T≠0；式中PWVr＝50mm，T表示降水生命周期1当初始场网格的Rt≠0时，Rt+1≠0，降水预报可理解为“初始场有降水”到“分析场有降水”的预报过程，系数用于计算下一时刻预报降水量，系数与预报降水量的计算公式如下： 式中，PWVt+1表示分析场网格的大气可降水量；PWVt表示初始场网格的大气可降水量；表示系数；Rt表示初始场降水量；Rt+1表示分析场预报降水量；k表示网格序号；t表示时间；2当初始场网格的Rt＝0时，Rt+1≠0，降水预报理解为“初始场无降水”到“分析场有降水”的预报过程；在初始场无降水，分析场有降水的条件下，实际降水量Rt+1等于t+1时刻大气可降水量与系数δk的乘积；δk的取值建立在大气可降水量PWV与实际降水量R关系的基础之上，在逐小时的降水模拟与监测中发现，大气可降水量PWV与实际降水量R有一定的比例关系，且这种比例关系与季节有关：3月～5月，大气可降水量PWV为实际降水量R的5倍；6月～10月，大气可降水量PWV为实际降水量R的4倍；11月～次年2月，实际降水量较少，大气可降水量与实际降水量无显著关系； 式中，δk表示降水系数；PWVt+1表示分析场网格的大气可降水量；表示分析场实际降水量；k表示网格序号；t表示时间；3降水场按照平流外推后，若分析场网格的PWVt＜PWVr，说明分析场不存在实际降水，即Rt+1＝0，T＝0；此时无论初始场有无降水，分析场实际降水Rt+1一定为0；步骤5、降水量外推预报；所述步骤1通过X波段测雨雷达扫描强度场获取探测区域的雷达图像，每隔6分钟对9个仰角进行扫描，雷达最低仰角为0.5°，强度场的最大探测半径为140公里；由于雷达图像资料经常存在杂波和亮带虚假回波，采用中值滤波方法对雷达图像进行去噪处理；所述步骤2通过TREC算法进行降水场的平流估计，判断降水回波在预报期内的移动位置；具体方法如下：S21、基于所述步骤1网络化处理，探索每个单元格点的反射率因子值或降水强度；S22、基于反射率因子或降水强度，计算t-1时刻与t时刻所有网格单元的相关系数，相关系数最大的网格单元则认为回波区域在Δt时段内的位移走向；S23、基于位移变化量和单位时间Δt，分析求解降水场的回波运动矢量u，v；S24、基于回波运动矢量u和v，采用半拉格朗日算法实现未来一段时间的降水预报； 式中，R表示相关系数；Z1表示t1时刻的雷达反射率因子；Z2表示t2时刻的雷达反射率因子；表示t1时刻的网格单元雷达反射率因子的均值，表示t2时刻的网格单元雷达反射率因子的均值；N表示为子区域格点数目；k为网格编号，k＝1,2,…,n。

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