CN107844617A - 人工降雨撒布物质的模拟影响时间段自动时间序列分析方法及系统 - Google Patents

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张起豪
蔡尚熙
高妸凛
徐成圭
崔芝源
郑震壬
金白祚
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Abstract

本发明涉及一种云种散播物质的模拟影响时间段自动时间序列分析方法及系统，本发明的一实施例的云种散播物质的模拟影响时间段自动时间序列分析方法，包括：第1步骤，数值模拟执行部对于通过云种散播物质撒布的人工降雨实验执行数值模拟；第2步骤，扩散场信息演算部由所述数值模拟的结果演算所述云种散播物质的扩散场信息；第3步骤，各个地点扩散时间范围演算部基于演算的所述云种散播物质的扩散场信息，对于一个以上的观测地点分别演算所述云种散播物质的扩散时间范围；及第4步骤，时间序列显示部将各个所述云种散播物质的扩散时间范围显示在对应的所述观测地点的观测资料时间序列。

Description

人工降雨撒布物质的模拟影响时间段自动时间序列分析方法 及系统
技术领域
本发明涉及一种人工降雨撒布物质的模拟影响时间段自动时间序列分析方法及系统。
背景技术
因气候变化引起的异常天气引起台风、降雨集中、干旱等各种气象异变，其直接或间接地引发物质、经济方面的损失。韩国的过去43年(1973-2015)期间年平均降水量为1，335mm，虽然相比全球年平均降水量高，但，大部分的降水量都集中在夏天，降水的地域性·季节性偏差较大，而发生地域性的干旱，因此，需要水资源的确保及系统性的管理(朴正秀，2016)。在自然的水资源有限的情况下，确保替代水资源的的方案有水坝建设、海洋、深层水、海水淡水化、人工降雨等，其中，人工降雨是能够用较少的费用确保水资源，减少旱灾的方案(KoreaWaterResourcesCorporation，1998)。
人工降雨是虽然形成了云层，但，大气中起到播云剂作用的冰核(icenuclei)或云凝结核(cloudcondensationnuclei)较少，而使得云滴成长为雨滴时，人为地撒布播云剂(以下称为云种散播)而激活云发达和降水凝结，使得能够有更多的降水，或使得在其他地域预先降水的技术。人工降雨是根据云温度的降水形成过程，向冷云(0℃以下)撒布碘化银(silveriodide，AgI)或干冰等冰核，将云中的过冷水粒子转换为冰，而生成或强化冰晶，诱导降水。向温暖的云(0℃以上)撒布起到凝结核作用的氯化钠(NaCl)或氯化钙(CaCl2)等吸收性物质，促进合并过程，使得降水。并且，根据云种散播位置，分为航空实验和地上实验，航空实验是在飞机上搭载播云剂撒布装置，直接向云层撒布，地上实验是利用在地上设置的燃烧器(generator)。为了验证根据上述的航空及地上实验的人工降雨，需要关于云种散播物质的扩散时间和效果时间的信息。
【先行技术文献】
【非专利文献】
(非专利文献1)朴正秀，2016，台风降水特性及K-water水管理台风对应体系介绍，韩国水资源学会期刊水和未来，18-24.
(非专利文献2)KoreaWaterResourcesCorporation，1998，AStudyontheAdaptabilityofClark-HallModelandCloudSeedingTechnology.KOWACO-IPD-98-08，193p.
发明内容
本发明要解决的技术问题
本发明为了解决上述以往的问题而提出，其目的为在进行人工降雨实验后，从数值模型演算各个观测地点的扩散时间范围，而提供根据各个观测地点的人工降雨撒布物质的模拟影响时间段的信息，而提高实验效果验证方法。
解决问题的技术方案
为了解决上述问题，本发明的一实施例的云种散播物质的模拟影响时间段自动时间序列分析方法，包括：第1步骤，数值模拟执行部对于通过云种散播物质撒布的人工降雨实验执行数值模拟；第2步骤，扩散场信息演算部由所述数值模拟的结果演算所述云种散播物质的扩散场信息；第3步骤，各个地点扩散时间范围演算部基于演算的所述云种散播物质的扩散场信息，对于一个以上的观测地点分别演算所述云种散播物质的扩散时间范围；及第4步骤，时间序列显示部将各个所述云种散播物质的扩散时间范围显示在对应的所述观测地点的观测资料时间序列。
根据本发明的另一实施例，所述云种散播物质的扩散时间范围包括非云种散播、云种散播时间及云种散播效果时间。
本发明的一实施例的云种散播物质的模拟影响时间段自动时间序列分析方法，包括：数值模拟执行部，对于通过云种散播物质撒布的人工降雨实验执行数值模拟；扩散场信息演算部，由所述数值模拟的结果演算云种散播物质的扩散场信息；各个地点扩散时间范围演算部，基于演算的所述云种散播物质的扩散场信息，对于一个以上的观测地点，分别演算所述云种散播物质的扩散时间范围；及时间序列显示部，将各个所述云种散播物质的扩散时间范围显示在对应的所述观测地点的观测资料时间序列。
根据本发明的另一实施例，所述云种散播物质的扩散时间范围包括非云种散播、云种散播时间及云种散播效果时间。
发明的效果
根据本发明的实施例具有如下效果：进行有关人工降雨实验的数值模拟，演算云种散播物质的扩散场信息，并由此演算各个观测地点的云种散播物质的扩散时间范围，从而，能够立即判断受到人工降雨云种散播的影响的时间段，并使其显露。
附图说明
图1为根据本发明的一实施例的云种散播物质的模拟影响时间段自动时间序列分析方法的流程图；
图2为说明根据本发明的一实施例在数值模拟中模拟的初期场(a)，地上实验时云种散播物质的扩散场(b)及航空实验时云种散播物质的扩散场(c)的附图；
图3为为了说明本发明的一实施例的关于根据人工降雨实验实施的微波降雨雷达的观测材料的撒布物质的模拟影响时间段自动时间序列分析方法的附图；
图4为为了说明本发明的一实施例的关于根据人工降雨实验的积雪深度计的观测材料的撒布物质的模拟影响时间段自动时间序列分析方法的附图；
图5为根据本发明的一实施例的云种散播物质的模拟影响时间段自动时间序列分析系统的构成图。
附图标记说明
110：数值模拟执行部
120：扩散场信息演算部
130：各个地点扩散时间范围演算部
140：时间序列显示部
具体实施方式
以下，参照附图详细说明本发明的优选一实施例。只是，在说明实施形态时，判断有关公知功能或构成的详细说明可能不必要地混淆本发明的要旨时，省略对其的详细说明。并且，为了进行说明，附图中的各个构成要素的大小可夸张地表示，并非意味着实际适用的大小。
图1为根据本发明的一实施例的人工降雨散播物质的模拟影响时间段自动时间序列分析方法的流程图；图2至4为为了说明根据本发明的一实施例的人工降雨撒布物质的模拟影响时间段自动时间序列分析方法的附图。
以下参照图1至4说明根据本发明的一实施例的人工降雨撒布物质(以下称为云种散播物质)的模拟影响时间段自动时间序列分析方法。
首先，由数值模拟执行部对于通过云种散播物质撒布的人工降雨实验进行数值模拟(S100)。人工降雨实验包括航空实验和地上实验。有关人工降雨实验的数值模拟可基于目标地域的气象要素(风向、风速、温度、湿度等)、云种散播信息(云种散播质的撒布位置、高度、撒布距离、撒布量等)等各种条件进行。
其次，扩散场信息演算部由数值模拟的结果演算云种散播物质的扩散场信息(S200)。图2图示由关于模拟的人工降雨实验(云种散播物质的撒布)的数值模拟演算的云种散播物质的扩散场。可选择能够受到人工降雨实验的云种散播的影响的任意的观测地点(A、B、C、D)。图2(a)图示云种散播物质的撒布前的初期场，图2(b)及(c)是由与各个地上实验及航空实验对应的数值模拟演算的扩散场的示例。
然后，基于各个地点扩散时间范围演算部演算的云种散播物质的扩散场信息，对于一个以上的观测地点分别演算云种散播物质的扩散时间范围(S300)。关于扩散时间范围，从云种散播开始前至1小时称为非云种散播时间、从云种散播开始时间至结束时间称为云种散播时间、云种散播物质到达各个观测地点(A，B，C，D)的时间至云种散播物质停留的时间或云种散播结束至15分钟～3小时称为云种散播效果时间。在一实施例中，各个地点扩散时间范围演算部(130)对于各个观测地点(A，B，C，D)，由数值模拟结果演算非云种散播时间、云种散播时间、云种散播效果时间(云种散播物质到达时间及云种散播物质停留的时间)。
最后，时间序列显示部将各个云种散播物质的扩散时间范围显示在对应的观测地点(A，B，C，D)的观测资料时间序列(S400)。图3和图4是演算通过根据一实施例的数值模拟演算的各个观测地点的扩散时间而适用的例子。通过各个观测地点的微波降雨雷达(图3)或积雪深度计(图4)观测的资料都以时间序列性图表表示，同时计算的非云种散播时间(黑色虚线)、云种散播时间(红色实线)及云种散播效果时间(绿色实线)显示于各个观测资料图表的对应时间。尤其，云种散播效果时间根据对应的观测地点不同地显示。由此，能够判断是否到达云种散播物质的目标地域和是否有云种散播效果。
图5为根据本发明的一实施例的人工降雨撒布物质的模拟影响时间段自动时间序列分析系统的构成图。
以下，参照图5说明根据本发明的一实施例的人工降雨撒布物质的模拟影响时间段自动时间序列分析系统的构成。
如图5所示，根据本发明的一实施例的人工降雨撒布物质的模拟影响时间段自动时间序列分析系统(100)，包括：数值模拟执行部(110)、扩散场信息演算部(120)，各个地点扩散时间范围演算部(130)及各个地点扩散时间范围演算部(130)。
首先，数值模拟执行部(110)对于通过云种散播物质撒布的人工降雨实验进行数值模拟。人工降雨实验包括航空实验和地上实验。对于人工降雨实验的数值模拟基于目标地域的气象要素(风向、风速、温度、湿度等)，云种散播信息(云种散播物质的撒布位置，高度，撒布距离，撒布量等)等各种条件进行。
扩散场信息演算部(120)由数值模拟的结果演算云种散播物质的扩散场信息。
各个地点扩散时间范围演算部基于演算的云种散播物质的扩散场信，对于一个以上的观测地点分别演算云种散播物质的扩散时间范围(S300)。一实施例中，各个地点扩散时间范围演算部(130)对于各个观测地点(A，B，C，D)由数值模拟结果演算非云种散播时间、云种散播时间、云种散播效果时间(云种散播物质到达的时间及云种散播物质停留的时间)。
时间序列显示部(140)将各个云种散播物质的扩散时间范围显示在对应的观测地点(A，B，C，D)的观测资料时间序列。各个观测地点观测材料都以时间序列性图表表示，同时计算的非云种散播时间(黑色虚线)、云种散播时间(红色实线)及云种散播效果时间(绿色实线)显示在各个观测资料图表的对应时间。
以上说明的本发明的详细的说明中虽然参照本发明的优选的实施进行了说明，但，本发明的保护范围并非限定于所述实施例，本发明的技术领域的普通技术人员在不脱离本发明的思想及技术领域的范围内可对于本发明进行各种修改及变形。

Claims (4)

1.一种云种散播物质的模拟影响时间段自动时间序列分析方法，其特征在于，包括：
第1步骤，数值模拟执行部对于通过云种散播物质撒布的人工降雨实验执行数值模拟；
第2步骤，扩散场信息演算部由所述数值模拟的结果演算所述云种散播物质的扩散场信息；
第3步骤，各个地点扩散时间范围演算部基于演算的所述云种散播物质的扩散场信息，对于一个以上的观测地点分别演算所述云种散播物质的扩散时间范围；及
第4步骤，时间序列显示部将各个所述云种散播物质的扩散时间范围显示在对应的所述观测地点的观测资料时间序列。
2.根据权利要求1所述的云种散播物质的模拟影响时间段自动时间序列分析方法，其特征在于，
所述云种散播物质的扩散时间范围包括非云种散播、云种散播时间及云种散播效果时间。
3.一种云种散播物质的模拟影响时间段自动时间序列分析系统，其特征在于，包括：
数值模拟执行部，对于通过云种散播物质撒布的人工降雨实验执行数值模拟；
扩散场信息演算部，由所述数值模拟的结果演算云种散播物质的扩散场信息；
各个地点扩散时间范围演算部，基于演算的所述云种散播物质的扩散场信息，对于一个以上的观测地点，分别演算所述云种散播物质的扩散时间范围；及
时间序列显示部，将各个所述云种散播物质的扩散时间范围显示在对应的所述观测地点的观测资料时间序列。
4.根据权利要求3所述的云种散播物质的模拟影响时间段自动时间序列分析系统，其特征在于，
所述云种散播物质的扩散时间范围包括非云种散播、云种散播时间及云种散播效果时间。
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