导线覆冰预报模型的拟合及过程辨识方法

来源 :南京信息工程大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:lkcxm
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利用1951年~2007年贵州省威宁、毕节等19个台站冬季的覆冰资料和同期气象资料,采用了相关分析、回归分析、判别分析等方法,对贵州省导线覆冰发生的气象要素、覆冰指标进行分析。取得的成果主要有:(1)对研究区域的各项气象要素进行分析,贵州省导线覆冰现象易发生在西部高海拔地区,其中威宁是覆冰现象的主要发生地区。导线覆冰发生最适气象条件为:温度在-6℃-0℃之间,相对湿度在90%以上,风速在0-4m/s内。(2)导线覆冰产生的机理复杂,影响因子众多。本文分析导线积冰重量增长的过程,根据积冰模型的理论框架建立了冰重预测模型。利用贵州省1951-2007年历史积冰观测资料和同期观测的气象要素,拟合冰重预测模型中有关参数的经验函数,从而建立预测模型。经模拟验证,实际拟合效果比较理想。现有积冰期的气象观测技术和积冰模型设计存在一些缺陷和不足,可能带来计算误差,本文所得结果是在现有条件下的一种尝试。(3)对覆冰过程辨识的关键,是覆冰过程开始时刻与结束时刻的辨识。无论是覆冰开始还是覆冰过程结束,其实质都是环境气象因子的组合达到一定临界值时的时刻。导线覆冰现象易出现在有降水发生,日气温较低,且相对湿度非常高,低风速的天气条件下,温度过高或过低均不利于覆冰的发生。气温降低,相对湿度增加,覆冰过程开始;气温升高,相对湿度减小,覆冰过程结束。(4)利用Fisher判别分析方法对覆冰日进行判别分析。选定日平均总云量,日最低气温,日平均水汽压,日平均相对湿度,日平均风速为影响因子,建立判别方程。对判别方程进行效果检验:覆冰日事件的历史资料拟合正确率为82.94%,无覆冰事件的历史资料拟合正确率为为75.34%,总体的历史资料拟合正确率为79.32%,建立的判别方程通过了显著性检验,能预报覆冰现象出现的真实情况。(5)分别根据覆冰开始、结束阶段不同的气象影响要素,选定主要影响因子,建立了覆冰开始和结束时刻的判别方程。覆冰开始事件总体的历史资料拟合正确率为76.3%,覆冰过程结束事件总体的历史资料拟合正确率为70.1%。分析覆冰出现和结束时的气象条件,对覆冰过程出现事件、结束事件进行正确判别,就可以确定覆冰过程开始节点与过程结束节点,进而可以确定整个覆冰过程及过程持续时间,可以为覆冰过程重现或覆冰预报提供一定的参考依据。
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