RU1795401C

RU1795401C - Способ составлени краткосрочного прогноза оптической погоды

Info

Publication number: RU1795401C
Application number: SU904851730A
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Анатольевич Безуглов; Николай Павлович Герасименко; Михаил Владимирович Заволженский; Евгений Николаевич Мищенко; Ян Владимирович Пантюхин; Виктор Леонидович Тюриков
Original assignee: Ростовское Высшее Военное Командно-Инженерное Училище Ракетных Войск Им. Неделина; Гидрохимический Институт Госкомгидромета
Priority date: 1990-07-17
Filing date: 1990-07-17
Publication date: 1993-02-15

Abstract

Использование: метеорологи , на аэрологических станци х в прогностических центрах, при планировании режимов работы аппаратуры по исследованию атмосферы . Сущность изобретени : по результатам предварительных метеонаблюдений, при которых определ ют совокупность форм облачности с учетом конвективной облачности и форм облаков на трех русах, составл ют банк данных с определением веро тностей перехода каждой из совокупностей форм облачности в другие совокупности. После проведени метеонаблюдений в начальный момент времени выбирают из банка данных совокупность форм облачности, соответствующую совокупности, определенной в начальный момент времени, и учитывают веро тности перехода выбранной совокуп- ности форм облачности в другие совокупно- ; 3 сти. 6 ил.7 ел С

Description

Изобретение относитс к метеорологии и может быть использовано на аэрологических станци х, в прогностических центрах и при планировании режимов работы аппаратуры по исследованию атмосферы как информационно-динамического канала распространени оптических волн.

Известны способы составлени краткосрочных прогнозов погоды, основанные на детерминированных модел х атмосферы или модел х со случайными воздействи ми, содержащих уравнени гидротермодинамики в форме уравнений Эйлера, Навье-Сто- кса, или интегродифференциальные уравнени в частных производных. Решение этих уравнений св зано с существенны- ми затратами машинного времени

высокопроизводительных ЭВМ. Несмотр на это, формируемый по результатам решени этих уравнений прогноз обладает низкой точностью, так как его веро тность и веро тности иных возможных исходов априорно неизвестны.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту к за вленному изобретению вл етс способ, по которому составление краткосрочного прогноза погоды производитс путем проведени текущих метрологических измерений, определени по этим измерени м аналога в р ду многолетних климатических данных и построени на основе выбранного аналога прогноза погоды. В качестве метрологических измерений исполь ч| Ю

ел

4 О

зуют данные аэрологического зондировани трех сроков наблюдений, а аналог определ ют в виде синоптического процесса четырех дней. Недостатком прототипа вл етс низка точность прогноза, так как он не позвол ет определ ть все возможные исходы состо ни атмосферы на прогнозируемый период и их веро тности.

Целью изобретени вл етс повышение точности прогноза.

Данна цель достигаетс тем, что провод т предварительное метеонаблюдени , составл ют банк данных, провод т метеонаблюдени в начальный момент времени, предшествующий моменту прогноза и обрабатывают результаты наблюдений с учетом информации банка данных.

В отличие от прототипа, при проведении предварительных метеонаблюдений в начальный момент времени производ т определение совокупностей форм облачности с учетом видов конвективной облачности и форм облаков на трех русах. При составлении банка данных определ ют веро тности перехода каждой из совокупностей форм облачности в другие совокупности. При обработке результатов наблюдений учитывают веро тности перехода совокупности форм облачности соответствующей совокупности , определенной в начальный момент времени, в другие совокупности. Дл определени веро тности по влени той или иной совокупности форм облачности решают систему дифференциальных уравнений вида

Pl+C21Aj|P (1)

i(1,2..., I, с) I j

AJJ- веро тность перехода из i-ой совокупности в j-ую совокупность (из банка данных). В качестве начальных условий полагают

Ре 1; Pi . (2)

I - совокупность форм облачности, наблюдаема в начальный момент времени;

PI - веро тности совокупностей форм облачности.

Интегрированием системы уравнений (1) на заданное врем прогноза наход тс искомые веро тности Pj(tn). Таким образом определ ютс возможные исходы состо ний атмосферы k С. i на прогнозируемый период tn. их веро тности Pk(tn).

На фиг.1 приведена модель облачной атмосферы, характерна дл центральных

районов европейской части СССР. На фиг.2,3.4,5 - примеры составлени банка данных в виде размеченных графов состо ний .

Способ реализуетс следующим образом .

При проведении метеорологических измерений по оптическому режиму атмосферу можно разделить на два четко различимых

0 состо ни : облачное и безоблачное. При этом выбирают модель трех русного построени облачности В особую группу выдел ютс облака конвективного развити . Известно, что наиболее существенное

5 вли ние на оптический режим оказывает временна изменчивость форм облачности. Данные о временной изменчивости форм облачности могут быть вз ты из таблиц ТМ- 1, содержащих статистику многолетних на0 блюдений над облачными покровами, провод щихс сетью метеостанций Госком- гидромета. При реализации за вленного способа выполн ютс следующие действи , Заранее, по имеющимс данным метеоро5 логических наблюдений производитс разбиение всех возможных состо ний с учетом выбранной модели атмосферы на совокупности и составление банка данных, Так, на- пример, на фиг.2,3,4,5 приведены

0 результаты разбиений на совокупности форм облачности наблюдений Ростовского гидрометцентра дл сезонов весна, лето ,осень, зима за период 1978 - 1982 г. Результаты приведены в виде размеченных

5 графов состо ний. Количество совокупностей форм облачности, которые были получены после обработки при составлении банка данных было больше, чем, представлено графами, например, дл весны оно рав0 но 22. Однако, часть из них настолько маловеро тна, что без особого ущерба дл точности они могут быть опущены. Каждое состо ние графов характеризуетс двоичным п тизначным кодом, веро тностью и

5 средним временем непрерывного существовани . Наличие 1 в соответствующих разр дах п тизначного двоичного кода соответствует наличию в наблюдаемой совокупности той или иной формы облачности.

0 Значени , проставленные у стрелок, указывающих направление переходов характеризуют их интенсивности. Дл каждого из представленных графов может быть записана система дифференциальных уравнений

5 вида (1). Путем проведени текущих метеорологических наблюдений и сопоставлени результатов наблюдений с параметрами совокупностей форм облачности определ ют аналог текущего состо ни атмосферы. Интегрированием системы дифференциальных уравнений (1) с начальными услови ми (2), где Ре веро тность текущей совокупности форм облачности определ ют веро тности наблюдени различных совокупностей форм облачности на заданный момент времени tn.

В отличие от аналогов и прототипа предложенный способ обеспечивает более высокую точность прогноза, так как позвол ет определ ть априорно веро тности наблюдени всех совокупностей форм облачности в заданный момент времени.

Claims

Формула изобретени

Способ составлени краткосрочного прогноза оптической погоды, включающий проведение предварительных метеонаблюдений , составление банка данных, проведение метеонаблюдений в начальный момент времени, предшествующий моменту прогноза и обработку результатов наблюдений с учетом информации банка данных, отличающийс тем. что, с целью повышени точности, при проведении предварительных метеонаблюдений и метеонаблюдений

в начальный момент времени производ т определение совокупностей форм облачности с учетом видов конвективной облачности и форм облаков на трех русах, при составлении банка данных определ ют веро тности перехода каждой из совокупностей форм облачности в другие совокупности, а при обработке результатов наблюдений учитывают веро тности перехода совокупности форм облачности соответствующей совокупности, определенной в начальный момент времени, в другие совокупности .

Фиг.1

Фиг. 6