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摘要：本发明公开一种复杂地形机场低空风切变预报方法，属于航空气象预报技术领域。与通过分析影响天气系统对风切变进行分型预报的方法不同，该方法弥补局地复杂地形条件下低空风切变的预报能力不足问题，以及实况探测资料风切变预警方法时效上的局限性。本发明以GFS全球预报系统模式的预报数据作为WRF模式的初始场，通过WRF中尺度数值天气预报模式实现机场周边水平分辨率1公里、时间分辨率15分钟的数值预报；以WRF预报结果作为CALMET初始场，应用CALMET动力降尺度预报技术，实现水平分辨率和垂直分辨率100米，时间分辨率15分钟的机场三维风场预报产品；对预报得到的风场分别计算机场跑道基准面及以上600米之内的水平风切变及垂直风切变，有效预报机场附近区域内的低空风切变。

主权项：1.一种复杂地形机场低空风切变预报方法，其特征在于，以GFS全球预报系统模式的预报数据作为WRF模式的初始场，通过WRF中尺度数值天气预报模式实现机场周边水平分辨率1公里、时间分辨率15分钟的数值预报；以WRF预报结果作为CALMET初始场，应用CALMET动力降尺度预报技术，实现水平分辨率和垂直分辨率100米，时间分辨率15分钟的机场三维风场预报产品；对预报得到的风场分别计算机场跑道基准面及以上600米之内的水平切变及垂直切变；处理步骤如下：步骤1：系统初始化搭建网格设置采用1°×1°、3小时间隔的GFS预报资料作为大尺度气象初始场，嵌套mercator投影面上的三重嵌套网格，WRF版本为WRF3.9.1.1，从外到内网格格距分别为25.0km、5.0km、1.0km，微物理过程采用VSM3类简单冰方案、大气辐射方案为RRTM长波和云短波辐射方案，近地面层方案为Monin-Obukhov，陆面过程方案Noah方案、边界层方案为YSU方案、积云参数化方案为浅对流Kain-Fritsch方案、考虑地面通量、不考虑雪盖效应、考虑云的影响、土地利用类型和土壤类型数据的来源格式为1、陆面模式中的土壤层数为4层、城市物理方案为无；动力框架垂直速度无抑制、湍流和混合作用扩散方案、湍流系数为水平Smagorinsky一阶闭合、diff_6th_opt为默认、diff_6th_factor为0.12、基本海平面温度290、顶部抽吸厚度为5000米、设置顶层抽吸、抽吸系数0.2、水平扩散系数为默认、垂直扩散系数为默认、抽吸系数为0.2、模式动力框架参数为非静力、正定平流为1、moist_adv_opt为1；通过WRF中尺度数值天气预报模式，实现机场周边水平分辨率1公里、时间分辨率15分钟的预报数据，预报数据包括风场、气压场和气温场；步骤2：应用GPS对机场及周边特征点海拔进行测量，通过插值方法获得机场区域地形并对CALMET所使用的地形数据进行订正，最终制作出空间分辨率100米的地形数据，CALMET网格是一个由X、Y、Z方向构成的三维网格系统，X轴和Y轴代表的方向分别是东-西和南-北向，与风向的方向一致，建立UTM坐标系，对地形动力学效应进行参数化处理，通过计算整个区域的风来获得受地形影响的垂直风速，并满足大气稳定度递减指数函数，通过对初始猜测场进行辐散最小化，获得水平风的分量受到的地形动力学影响；坡面流的风分量调入风场来调整空气动力学影响，坡流层厚度随坡顶的高程变化而变化，地形对风场的热力学阻塞效应通过局地弗洛得数进行参数化；以WRF第三重嵌套水平分辨率1公里、时间分辨率15分钟的结果作为初始猜测场输入CALMET进行动力降尺度，输出水平分辨率100米的三维风场；根据网格设计，输出的风场数据水平分辨率为100米，垂直层数为12层，离地高度为20米、100米、200米、300米、400米、500米、600米、700米、800米、900米、1600米、3200米；步骤3：计算风量u、v分量投影先将预报层格点距地高度结合对应经纬度地面海拔，来将其距地相对高度转换为绝对高度，然后将相邻绝对高度上下两个格点的预报风速风向分解为西风和南风分量u、v，并将u、v分量分别应用反距离权重法投影到对应高度上，再将插值所得该经纬度格点对应高度u、v分量合成获得风向风速；步骤4：误差分析，计算均方误差、均方根误差和平均绝对误差；步骤5：低空风切变预报，垂直切变β1和水平切变β2，分别计算机场跑道基准面与以上100米的垂直切变作为基准面以上50米高度的垂直切变，100米与200米的垂直切变作为150米垂直切变，依次类推，分别计算出所有垂直切变β1；分别计算机场跑道基准面相邻2个格点的水平切变，并将相邻2个格点的中间经纬度作为水平切变位置，依次类推计算各个层次全投影面的水平切变β2。

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