本發(fā)明專利技術(shù)屬于臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度預(yù)報(bào)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度預(yù)報(bào)方法及系統(tǒng)。所述臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度預(yù)報(bào)方法包括：步驟a：統(tǒng)計(jì)分析歷史臺(tái)風(fēng)數(shù)據(jù)；步驟b：選取與臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度變化相關(guān)的環(huán)境預(yù)測(cè)因子，并計(jì)算和提取環(huán)境預(yù)測(cè)因子相關(guān)的參數(shù)數(shù)據(jù)；步驟c：建立多元線性回歸模型，將歷史臺(tái)風(fēng)數(shù)據(jù)的環(huán)境預(yù)測(cè)因子相關(guān)的參數(shù)數(shù)據(jù)帶入多元線性回歸模型進(jìn)行回歸模型訓(xùn)練，根據(jù)訓(xùn)練結(jié)果得出臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度預(yù)測(cè)方程，并根據(jù)臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度預(yù)測(cè)方程計(jì)算臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度。本發(fā)明專利技術(shù)可預(yù)測(cè)所有類型的臺(tái)風(fēng)而不僅僅預(yù)測(cè)海盆臺(tái)風(fēng)，預(yù)測(cè)范圍更為廣闊，環(huán)境預(yù)測(cè)因子的選取更為全面，提高臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度預(yù)報(bào)
，尤其涉及一種臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度預(yù)報(bào)方法及系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度突變是國(guó)際臺(tái)風(fēng)研宄的前沿，也是臺(tái)風(fēng)業(yè)務(wù)預(yù)報(bào)的三大難題之一。在過(guò) 去的三十多年來(lái)，由于多種探測(cè)手段的應(yīng)用與動(dòng)力模式的不斷發(fā)展，臺(tái)風(fēng)路徑的預(yù)報(bào)穩(wěn)步 發(fā)展。相比之下，對(duì)臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度及其變化研宄卻進(jìn)展緩慢，這主要是由于對(duì)控制強(qiáng)度變化的物 理過(guò)程了解不夠，也無(wú)法確定哪些環(huán)境因子對(duì)臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度大小產(chǎn)生影響。目前，我國(guó)尚無(wú)有 效的臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度預(yù)報(bào)模型，只有建立起各個(gè)環(huán)境預(yù)測(cè)因子與臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度演變的動(dòng)力統(tǒng)計(jì)關(guān)系模 型，才能對(duì)臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)以及人民財(cái)產(chǎn)安全起到重大意義。 國(guó)外在臺(tái)風(fēng)的預(yù)報(bào)研宄中，臺(tái)風(fēng)路徑預(yù)報(bào)比臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度和臺(tái)風(fēng)風(fēng)雨分布的預(yù)報(bào)遙遙 領(lǐng)先，在臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度預(yù)報(bào)方面，目前業(yè)務(wù)預(yù)報(bào)中廣泛采用一些氣候持續(xù)性方法和統(tǒng)計(jì)動(dòng)力模 式，目前，國(guó)外也越來(lái)越多的使用統(tǒng)計(jì)方法去研宄臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度演變，因此，臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度預(yù)報(bào)無(wú)論 在國(guó)內(nèi)還是國(guó)外都具有重要的研宄意義。 1994年，美國(guó)颶風(fēng)強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)預(yù)報(bào)方案（SHIPS)提出一種利用數(shù)值模型預(yù)報(bào)12h、 24h、36h和48h海盆臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度，該方案采用的是1989年-1992年的海盆臺(tái)風(fēng)為數(shù)據(jù)樣本利 用氣候持續(xù)性方法以及十大環(huán)境預(yù)測(cè)因子，從而來(lái)預(yù)估未來(lái)48h內(nèi)海盆臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度的變化， 12小時(shí)臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度預(yù)報(bào)誤差3. 44m/s，24小時(shí)臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度預(yù)報(bào)誤差4. 78m/s，24小時(shí)臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度預(yù) 報(bào)誤差6. 22m/s，48小時(shí)臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度預(yù)報(bào)誤差達(dá)到7. 61m/s。上述臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度預(yù)報(bào)方法主要采用 的是海盆內(nèi)的臺(tái)風(fēng)數(shù)據(jù)樣本分析，對(duì)于近海臺(tái)風(fēng)以及陸面臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度變化無(wú)從參考，且環(huán)境 預(yù)測(cè)因子選取不夠全面，臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性不高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)提供了一種臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度預(yù)報(bào)方法及系統(tǒng)，旨在解決現(xiàn)有的臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度預(yù)報(bào)方法 預(yù)測(cè)范圍單一、環(huán)境預(yù)測(cè)因子選取不夠全面以及臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性不高的技術(shù)問題。 本專利技術(shù)是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度預(yù)報(bào)方法，包括： 步驟a:統(tǒng)計(jì)分析歷史臺(tái)風(fēng)數(shù)據(jù)； 步驟b :選取與臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度變化相關(guān)的環(huán)境預(yù)測(cè)因子，并計(jì)算和提取環(huán)境預(yù)測(cè)因子 相關(guān)的參數(shù)數(shù)據(jù)； 步驟C :建立多元線性回歸模型，將歷史臺(tái)風(fēng)數(shù)據(jù)的環(huán)境預(yù)測(cè)因子相關(guān)的參數(shù)數(shù) 據(jù)帶入多元線性回歸模型進(jìn)行回歸模型訓(xùn)練，根據(jù)訓(xùn)練結(jié)果得出臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度預(yù)測(cè)方程，并根 據(jù)臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度預(yù)測(cè)方程計(jì)算臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度。 本專利技術(shù)實(shí)施例采取的技術(shù)方案還包括：所述步驟a還包括：將歷史臺(tái)風(fēng)數(shù)據(jù)按照 臺(tái)風(fēng)發(fā)生的起始時(shí)間以及臺(tái)風(fēng)名稱和/或臺(tái)風(fēng)種類進(jìn)行分類，并按照時(shí)間順序進(jìn)行排序。 本專利技術(shù)實(shí)施例采取的技術(shù)方案還包括：所述步驟a還包括：將已排好序的臺(tái)風(fēng)數(shù) 據(jù)記錄分類，將一部分臺(tái)風(fēng)數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練樣本，并將另一部分臺(tái)風(fēng)數(shù)據(jù)作為檢驗(yàn)樣本；在所 述步驟C中，所述將歷史臺(tái)風(fēng)數(shù)據(jù)的環(huán)境預(yù)測(cè)因子相關(guān)的參數(shù)數(shù)據(jù)帶入多元線性回歸模型 進(jìn)行回歸模型訓(xùn)練具體為：將訓(xùn)練樣本的環(huán)境預(yù)測(cè)因子相關(guān)的參數(shù)數(shù)據(jù)帶入多元線性回歸 模型進(jìn)行回歸模型訓(xùn)練。 本專利技術(shù)實(shí)施例采取的技術(shù)方案還包括：在所述步驟c中，所述臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度預(yù)測(cè)方程 為： y = b〇+b1x1+b2x2+***+bpx p 其中，臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度變化值為y，xl，x2…xp為p個(gè)環(huán)境預(yù)測(cè)因子，且p = 24, b0, bl… bp為已知常數(shù)系數(shù)。 本專利技術(shù)實(shí)施例采取的技術(shù)方案還包括：所述步驟c后還包括：將多元線性回歸模 型訓(xùn)練出的臺(tái)風(fēng)數(shù)據(jù)與檢驗(yàn)樣本的臺(tái)風(fēng)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，比較臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度預(yù)報(bào)誤差的大小，判 斷多元線性回歸模型的優(yōu)劣。 本專利技術(shù)實(shí)施例采取的技術(shù)方案還包括：所述環(huán)境預(yù)測(cè)因子包括：風(fēng)暴潛勢(shì)P0T、 P0T 2、200-850hpa垂直風(fēng)切變SHR、500-850hpa垂直風(fēng)切變SHR、12小時(shí)臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度變化、儒略 日、200hpa溫度、200hpaU風(fēng)、850hpa垂直渦度、500hpa垂直渦度、垂直風(fēng)切變與初始風(fēng)暴煒 度乘積SHR*sin、200hpa水平散度、初始臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度、臺(tái)風(fēng)中心氣壓、煒度、經(jīng)度、風(fēng)暴移動(dòng)速 度SPD、海陸比、海水溫度、850-700hpa相對(duì)濕度、500-300hpa相對(duì)濕度、500-850hpa煒向風(fēng) 切變、200-850hpa煒向風(fēng)切變及水汽通量。 本專利技術(shù)實(shí)施例采取的另一技術(shù)方案為：一種臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度預(yù)報(bào)系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)模 塊、數(shù)據(jù)提取模塊和數(shù)據(jù)計(jì)算模塊，所述數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)模塊用于統(tǒng)計(jì)歷史臺(tái)風(fēng)數(shù)據(jù)；所述數(shù)據(jù)提 取模塊用于選取與臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度變化相關(guān)的環(huán)境預(yù)測(cè)因子，并計(jì)算和提取環(huán)境預(yù)測(cè)因子相關(guān)的 參數(shù)數(shù)據(jù)；所述數(shù)據(jù)計(jì)算模塊用于建立多元線性回歸模型，將歷史臺(tái)風(fēng)數(shù)據(jù)的環(huán)境預(yù)測(cè)因 子相關(guān)的參數(shù)數(shù)據(jù)帶入多元線性回歸模型進(jìn)行回歸模型訓(xùn)練，根據(jù)訓(xùn)練結(jié)果得出臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度 預(yù)測(cè)方程，并根據(jù)臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度預(yù)測(cè)方程計(jì)算臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度。 本專利技術(shù)實(shí)施例采取的技術(shù)方案還包括：還包括數(shù)據(jù)分類模塊和模型判斷模塊，所 述數(shù)據(jù)分類模塊用于將歷史臺(tái)風(fēng)數(shù)據(jù)按照臺(tái)風(fēng)發(fā)生的起始時(shí)間以及臺(tái)風(fēng)名稱和/或臺(tái)風(fēng) 種類進(jìn)行分類，按照時(shí)間順序進(jìn)行排序，將已排好序的臺(tái)風(fēng)數(shù)據(jù)記錄分類，將一部分臺(tái)風(fēng)數(shù) 據(jù)作為訓(xùn)練樣本，并將另一部分臺(tái)風(fēng)數(shù)據(jù)作為檢驗(yàn)樣本；所述模型判斷模塊用于將多元線 性回歸模型訓(xùn)練出的臺(tái)風(fēng)數(shù)據(jù)與檢驗(yàn)樣本的臺(tái)風(fēng)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，比較臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度預(yù)報(bào)誤差的 大小，判斷多元線性回歸模型的優(yōu)劣。 本專利技術(shù)實(shí)施例采取的技術(shù)方案還包括：所述臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度預(yù)測(cè)方程為： y = b〇+b1x1+b2x2+***+bpx p 其中，臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度變化值為y，xl，x2…xp為p個(gè)環(huán)境預(yù)測(cè)因子，且p = 24, b0, bl… bp為已知常數(shù)系數(shù)。 本專利技術(shù)實(shí)施例采取的技術(shù)方案還包括：所述環(huán)境預(yù)測(cè)因子包括：風(fēng)暴潛勢(shì)P0T、 P0T 2、200-850hpa垂直風(fēng)切變SHR、500-850hpa垂直風(fēng)切變SHR、12小時(shí)臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度變化、儒略 日、200hpa溫度、200hpaU風(fēng)、850hpa垂直渦度、500hpa垂直渦度、垂直風(fēng)切變與初始風(fēng)暴煒 度乘積SHR*sin、200hpa水平散度、初始臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度、臺(tái)風(fēng)中心氣壓、煒度、經(jīng)度、風(fēng)暴移動(dòng)速 度SPD、海陸比、海水溫度、850-700hpa相對(duì)濕度、500-300hpa相對(duì)濕度、500-850hpa煒向風(fēng) 切變、200-850hpa煒向風(fēng)切變及水汽通量。 本專利技術(shù)實(shí)施例的臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度預(yù)報(bào)方法及系統(tǒng)基于多元線性回歸模型，利用歷年的歷 史臺(tái)風(fēng)數(shù)據(jù)和多個(gè)環(huán)境預(yù)測(cè)因子來(lái)預(yù)測(cè)估計(jì)未來(lái)一定時(shí)間內(nèi)的臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度變化情況，本專利技術(shù) 可預(yù)測(cè)所有類型的臺(tái)風(fēng)而不僅僅預(yù)測(cè)海盆臺(tái)風(fēng)，預(yù)測(cè)范圍更為廣闊，環(huán)境預(yù)測(cè)因子的選取 更為全面，提高臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性，對(duì)臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)以及人民財(cái)產(chǎn)安全起到重大 意義?！靖綀D說(shuō)明】 圖1是本專利技術(shù)實(shí)施例的臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度預(yù)報(bào)方法的流程圖； 圖2是本專利技術(shù)實(shí)施例的臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度預(yù)報(bào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。【具體實(shí)施方式】 為了使本專利技術(shù)的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì) 本專利技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本專利技術(shù)，并 不用于限定本專利技術(shù)。 請(qǐng)參閱圖1，是本專利技術(shù)實(shí)施例的臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度預(yù)報(bào)方法的流程圖。本專利技術(shù)實(shí)施例的臺(tái)風(fēng) 強(qiáng)度預(yù)報(bào)方法包括以下步驟： 步驟100:統(tǒng)計(jì)歷史臺(tái)風(fēng)數(shù)據(jù)，將歷史臺(tái)風(fēng)數(shù)據(jù)按照臺(tái)風(fēng)發(fā)生的起始時(shí)間、臺(tái)風(fēng)名 稱和/或臺(tái)風(fēng)種類進(jìn)行分類，并按照時(shí)間順序進(jìn)行排序； 在步驟100中，本專利技術(shù)實(shí)施例以統(tǒng)計(jì)2000年-2014年的歷史臺(tái)本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度預(yù)報(bào)方法，包括：步驟a：統(tǒng)計(jì)分析歷史臺(tái)風(fēng)數(shù)據(jù)；步驟b：選取與臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度變化相關(guān)的環(huán)境預(yù)測(cè)因子，并計(jì)算和提取環(huán)境預(yù)測(cè)因子相關(guān)的參數(shù)數(shù)據(jù)；步驟c：建立多元線性回歸模型，將歷史臺(tái)風(fēng)數(shù)據(jù)的環(huán)境預(yù)測(cè)因子相關(guān)的參數(shù)數(shù)據(jù)帶入多元線性回歸模型進(jìn)行回歸模型訓(xùn)練，根據(jù)訓(xùn)練結(jié)果得出臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度預(yù)測(cè)方程，并根據(jù)臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度預(yù)測(cè)方程計(jì)算臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：湯婷婷，李晴嵐，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：廣東;44
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