1.一种东亚冷锋降水自动识别方法,其特征在于,包括如下步骤:S1、对降水场和850hPa的水平风场、温度场再分析资料进行预处理;
S2、确定初始降水落区的范围,包括以下子步骤:
S201、在经纬度范围为10°~70°N、0~160°E的区域内计算热锋面参数,具体公式为:其中,T为850hPa温度进行100次五点平滑后的温度值;
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S202、筛选满足条件|TFP|≤2×10 K/m的区域计算温度平流,具体公式为:其中,u为850hPa的纬向水平风,v为850hPa的经向水平风, 为u、v的复合风,x为纬向,y为经向,T为850hPa的温度进行五点平滑100次后的温度值;
满足 的区域即为所求的冷锋锋区;
S203、粗网格2.5°×2.5°经向方向上第i个格点的值对应细网格0.25°×0.25°的第(i‑
1)×10+1至第i×10个格点的平均值,纬向方向上第j个格点的值对应细网格的第(j‑1)×
10+1至第j×10个格点的平均值,经过上述计算,细网格的冷锋锋区划分为了粗网格区域,该粗网格区域即为初始降水落区;
S3、通过读取自动识别冷锋数据集中的经度、纬度和对应的时间,获得各个时刻的自动识别冷锋具体位置;
S4、根据自动识别冷锋数据集中冷锋的经纬度位置筛选同时刻的初始降水落区,删除未出现自动识别冷锋数据的初始降水落区,得到初筛降水落区;
S5、将初筛降水落区向东南方向扩展两格,得到扩展降水落区,具体内容为:以初筛降水落区的最东侧和最南侧边界上的格点为基准,给东侧两个格点和南侧两个格点赋相同的值,即可将落区向东、向南各扩展5°,扩展后的落区即为扩展降水落区;
S6、确定扩展降水落区和降水场重合的部分,即为实际降水落区。
2.根据权利要求1所述的东亚冷锋降水自动识别方法,其特征在于,步骤S1中,预处理的内容为:将选取时刻的前6小时和后6小时的降水量相加,作为该选取时刻的总降水量,将水平风场和温度场再分析资料转换为二进制文件并储存,时间分辨率为逐小时,空间分辨率0.25°×0.25°。
3.一种东亚冷锋降水自动识别系统,其特征在于,包括:资料预处理模块,用于对降水场和850hPa的水平风场、温度场再分析资料进行预处理;
初始降水落区识别模块,用于通过计算热锋面参数和温度平流,筛选冷锋锋区,将冷锋锋区划分为粗网格区域,得到初始降水落区,包括以下步骤:S1、在经纬度范围为10°~70°N、0~160°E的区域内计算热锋面参数,具体公式为:其中,T为850hPa温度进行100次五点平滑后的温度值;
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S2、筛选满足条件|TFP|≤2×10 K/m的区域计算温度平流,具体公式为:其中,u为850hPa的纬向水平风,v为850hPa的经向水平风, 为u、v的复合风,x为纬向,y为经向,T为850hPa的温度进行五点平滑100次后的温度值;
满足 的区域即为所求的冷锋锋区;
S3、粗网格2.5°×2.5°经向方向上第i个格点的值对应细网格0.25°×0.25°的第(i‑1)×10+1至第i×10个格点的平均值,纬向方向上第j个格点的值对应细网格的第(j‑1)×10+
1至第j×10个格点的平均值,经过上述计算,细网格的冷锋锋区划分为了粗网格区域,该粗网格区域即为初始降水落区;
冷锋位置识别模块,用于通过读取自动识别冷锋数据集中的经度、纬度和对应的时间,获得各个时刻的自动识别冷锋具体位置;
初筛降水落区确定模块,用于根据自动识别冷锋数据集中冷锋的经纬度位置筛选同时刻的初始降水落区,删除未出现自动识别冷锋数据的初始降水落区,得到初筛降水落区;
扩展降水落区确定模块,用于将初筛降水落区向东南方向扩展两格,得到扩展降水落区,具体内容为:以初筛降水落区的最东侧和最南侧边界上的格点为基准,给东侧两个格点和南侧两个格点赋相同的值,即可将落区向东、向南各扩展5°,扩展后的落区即为扩展降水落区;
实际降水落区确定模块,用于确定扩展降水落区和降水场重合的部分,即为本方法最后得出的实际降水落区。
4.根据权利要求3所述的东亚冷锋降水自动识别系统,其特征在于,资料预处理模块中,预处理的内容为:将选取时刻的前6小时和后6小时的降水量相加,作为该选取时刻的总降水量,将水平风场和温度场再分析资料转换为二进制文件并储存,时间分辨率为逐小时,空间分辨率0.25°×0.25°。