本發(fā)明屬于通信領(lǐng)域，具體的是涉及一種用于強(qiáng)對流天氣預(yù)報(bào)的同化地閃轉(zhuǎn)換代理雷達(dá)回波的方法。

背景技術(shù)

在中小尺度數(shù)值預(yù)報(bào)中，氣象工作者們通過資料同化手段將分析資料與觀測資料融合來為模式提供初始場，由于計(jì)算方法的限制，早期同化的觀測資料普遍為常規(guī)觀測，例如風(fēng)、溫、壓、濕等。然而大量研究表明，由于觀測資料的單一，用再分析資料和常規(guī)觀測模擬得到的初始場中所包含的中小尺度信息往往非常有限。隨著大氣探測的手段越來越豐富，出現(xiàn)了很多非常規(guī)觀測資料，例如多普勒雷達(dá)資料、衛(wèi)星資料、閃電資料等。這些探測手段得到的探測數(shù)據(jù)包含有比常規(guī)數(shù)據(jù)更豐富的天氣信息，但其中部分并不是常規(guī)的氣象數(shù)據(jù)。因此氣象工作者們開始大膽嘗試著將非常規(guī)觀測資料同化到模式中，來改善模式的初始場。20世紀(jì)70年代中期，由于航天發(fā)射遭到雷擊，美國率先展開了對雷電信息監(jiān)測的研究，到目前已經(jīng)在全國范圍內(nèi)建立了國家閃電定位網(wǎng)(National Lightning DetectionNetwork，NLDN)。其能夠?qū)崟r提供高精度的閃電探測資料，對地閃的監(jiān)測效率在70％以上。由于閃電監(jiān)測起步較晚，因而相對于其它大氣資料而言，同化閃電定位網(wǎng)資料的相關(guān)研究結(jié)論也較少。閃電資料的同化難點(diǎn)在于：閃電定位網(wǎng)資料的觀測量并不是模式變量，因此在同化前需要建立它與模式變量或相關(guān)模式診斷量的聯(lián)系。目前已有的閃電數(shù)據(jù)同化方法大致包括兩種：(1)將閃電數(shù)據(jù)作為控制積云對流參數(shù)化方案的開關(guān)，觸發(fā)或抑制積云對流參數(shù)化方案；(2)通過統(tǒng)計(jì)關(guān)系將閃電數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為模式相關(guān)變量，然后間接同化。

目前變分同化方法作為資料同化的主流方法，迅速興起并成功運(yùn)用于業(yè)務(wù)中。目前所應(yīng)用的四維變分資料同化雖然在一定程度上解決了三維變分中的時間窗和模式約束問題，但其目標(biāo)函數(shù)梯度的計(jì)算需要花費(fèi)巨大的計(jì)算量，這使得四維變分資料同化在業(yè)務(wù)方面的應(yīng)用受到很大限制。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明旨在提供一種用于強(qiáng)對流天氣預(yù)報(bào)的同化地閃轉(zhuǎn)換代理雷達(dá)回波的方法，可以在三維變分系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)對地閃資料快速有效的同化，可有效改善強(qiáng)對流天氣系統(tǒng)的短臨預(yù)報(bào)。

技術(shù)負(fù)責(zé)人： 楊毅  大氣科學(xué)學(xué)院