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申请/专利权人：成都信息工程大学;风羽气象科技(成都)有限公司

摘要：本发明涉及天气预报领域及信息化数据处理领域，提供了一种冰雹云早期识别方法及存储介质。本发明的目的在于能够在冰雹早期进行预警，且提高冰雹云早期识别的准确率。主要方案包括步骤1、选取天气雷达数据后，利用雷达数据时间初选探测数据；步骤2、然后根据雷达数据的反射率数据做冰雹云单体识别，通过冰雹云单体识别结果确定目标经纬度范围；步骤3、利用经纬度范围筛选探测数据，将不在经纬度范围的数据排除；步骤4、然后将匹配的探测数据计算单体经纬度范围内的各判定因子，将判定结果与冰雹云判定阈值作比较，确定冰雹云单体，在界面显示冰雹云轮廓示意图。

主权项：1.一种冰雹云早期识别方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、选取天气雷达数据后，利用雷达数据时间初选探测数据；步骤2、然后根据雷达数据的反射率数据做冰雹云单体识别，通过冰雹云单体识别结果确定目标经纬度范围；步骤3、利用经纬度范围筛选探测数据，将不在经纬度范围的数据排除；步骤4、然后将匹配的探测数据计算单体经纬度范围内的各判定因子，将判定结果与冰雹云判定阈值作比较，确定冰雹云单体，在界面显示冰雹云轮廓示意图；所述判定因子包括大气环境因子F环境、反射率因子F反射率、风切变因子F风切变、垂直积分液态水VIL因子FVIL、闪电因子F闪电、霰因子F霰；计算上述各个判断因子的总值F冰雹，F冰雹与给定的冰雹云识别门限G冰雹进行比较，将大于阈值的单体判定为早期冰雹云，否则为一般雷雨云；F冰雹＝F环境+F反射率+F风切变+FVIL+F闪电+F霰F冰雹的最大值由数据输入量动态变化，最小值为0判别早期冰雹云的识别阈值为：G冰雹＝F冰雹max2；如果F冰雹≥G冰雹，则判别为冰雹云，否则为其它雷暴云；所述大气环境因子F环境获取方法如下：通过单体识别结果确定目标日期和经纬度范围，筛选匹配的探空数据和微波辐射计数据，计算有效的大气环境因子；所述F环境＝[FCAPE+FK+FRHr+FIWV+FVWs]×W环境其中：FCAPE＝1，CAPE≥capeHFCAPE＝x，capeL≤CAPE＜capeH，FCAPE＝0，CAPE＜capeLcapeL＝500Jkg，capeH＝1000Jkg，CAPE表示大气环境不稳定能量FK＝1，K≥kHFK＝x，kL≤K＜kH，FK＝0，k＜kLkL＝15℃，kH＝25℃，K为K指数FRHr＝1，rhr≥rhrHFRHr＝x，rhrL≤rhr＜rhrH，FRHr＝0，rhr＜rhrL，RH表示高空相对湿度，算法中用参数RHr做数据计算rhrL＝0.25，rhrH＝0.5，FIWV＝1，IWV≥iwvHFIWV＝x，iwvL≤IWV＜iwvH，FIWV＝0，IWV＜iwvLiwvL＝50mm，iwvH＝80mm，IWV表示高空水汽含量FVWs＝1，VWs≥vwsHFVWs＝x，vwsL≤VWs＜vwsH,FVWs＝0，VWs＜vwsLvwsL＝0.02，vwsH＝0.01，VWs表示垂直风切变强度，V2对应500hPa气压对应海拔高度处的风速，V1表示地面风速；首先将雷达反射率数据网格化处理，利用30dBZ作为识别阈值识别强回波单体，确认单体经纬度信息，利用40dBZ作为阈值识别单体云顶高信息，利用0℃、-15℃温度层高度信息计算单体的回波体积，确定单体反射率因子F反射率；反射率因子计算公式： 各参数因子计算方法具体如下： V-15≥V-15H V-15L≤V-15＜V-15H， V-15＜V-15LV-15L＝80km3，V-15H＝110km3，V-15为-15℃温度层以上超过30dBZ回波体积 CV-15≥CV-15H CV-15L≤CV-15＜CV-15H， CV-15＜CV-15LCV-15L＝10km3min，CV-15H＝50km3min，CV-15为单体体积变化率 T40≥T40H T40L≤T40＜T40H， T40＜T40LT40L＝4km，T40H＝6km，T40为回波强度大于40dBZ的回波顶高 CT40≥CT40H CT40L≤CT40＜CT40H， CT40＜CT40LCT40L＝0.5kmmin，CT40H＝1kmmin，CT40为其顶高变化率Fα＝1，α≥αHFα＝x，αL≤α＜αH，Fα＝0，α＜αLαL＝0.5，αH＝1，α为零度层上下大于30dBZ回波体积比；风切变因子，利用单体信息和谱宽信息计算单体质心移动距离，最终确定风切变因子F风切变，风切变因子计算公式：F风切变＝[FCL+FW]×W风切变FCL＝1，CL≥clHFCL＝x，clL≤CL＜clH，FCL＝0，CL＜clLclL＝0.3km，clH＝1km，CL为-15℃高度单体质心水平位移用来描述风切变信息FWmax＝1，Wmax≥wHFWmax＝x，wmaxL≤Wmax＜wmaxH，FWmax＝0，Wmax＜wmaxLwmaxL＝1ms，wmaxH＝3ms，W为-15℃层高度谱宽数据，用来反映对流云内冰相粒子区运动情况；垂直积分液态水VIL因子，利用单体信息和VIL网格数据计算单体内VIL最值，最终确定VIL因子FVIL：FVIL＝[FVIL+FCVIL]×WVIL各参数因子计算方法具体如下： VILmax≥VILmaxH VILmaxL≤VILmax＜VILmaxH， VILmax＜VILmaxL，VIL为垂直积分液态水VILmaxL＝6kgm2，VILmaxH＝16kgm2 CVILmax≥CVILmaxH CVILmaxL≤CVILmax＜CVILmaxH, CVILmax＜CVILmaxLCVILmaxL＝0.5kgm2·min，CVILmaxH＝2kgm2·min，CVIL为VIL的变化率；通过单体识别结果确定研究目标日期和经纬度范围，筛选匹配的闪电定位仪数据和FY-4卫星闪电产品数据，计算闪电判定因子F闪电闪电因子计算公式： 各参数因子计算方法具体如下： Lf≥LfH LfL≤Lf＜LfH, Lf＜LfLLfL＝4次5min，LfH＝15次5min，闪电频数Lf CLf≥CLfH CLfL≤CLf＜CLfH， CLf＜CLfL，闪电频数变化率CLfCLfL＝1次min，CLfH＝2次min；利用单体信息和霰粒子网格数据计算单体内霰粒子体积，最终确定霰因子，本文定义霰因子用F霰表示，霰因子计算公式： 各参数因子计算方法具体如下： V霰≥V霰H V霰L≤V霰＜V霰H， V霰＜V霰L，V霰为双偏振雷达利用模糊逻辑算法识别霰粒子；V霰L＝20km3，V霰H＝50km3 CV霰≥CV霰H CV霰L≤CV霰＜CV霰H, CV霰＜CV霰LCV霰L＝1.1，CV霰H＝1.3,CV霰＝V霰V霰旧，V霰旧为上一个计算得到的V霰。

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