云水资源、大气水凝物总量及其降水效率计算方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了云水资源、大气水凝物总量及其降水效率计算方法及装置，包括获取计算参数，所述计算参数包括用于计算云水资源的区域和用于计算云水资源的时间区段；获取第一标量，所述第一标量为所述时间区段终止时所述区域内的大气水凝物状态量；获取第二标量，所述第二标量为所述时间区段中所述区域的侧边界输出的大气水凝物状态量；获取第三标量，所述第三标量为所述时间区段中所述区域的大气水凝物相变消耗量；根据所述第一标量、第二标量和第三标量计算云水资源总量。本发明专利技术不再从水汽角度来计算云水资源，以大气水凝物总量和云水资源为载体计算某个地区某个时间段的降水潜力，从云的微物理过程的角度实现了降水潜力的量化和降水效率的量化。

Calculation method and device of cloud water resources, total amount of atmospheric condensate and precipitation efficiency

The invention provides a calculation method and device for cloud water resources, total amount of atmospheric water condensate and its precipitation efficiency, including acquiring calculation parameters, the calculation parameters include a region for computing cloud water resources and a time period for calculating cloud water resources; acquiring a first scalar, which is at the end of the time period. The state of atmospheric condensate in the region is described; the second scalar is obtained; the second scalar is the state of atmospheric condensate output from the side boundary of the time zone; the third scalar is obtained; the third scalar is the consumption of phase change of atmospheric condensate in the time zone; and according to the first scalar, the phase change consumption of atmospheric condensate in the time zone is obtained. Quantity, second and third scales are used to calculate the total amount of cloud water resources. The method no longer calculates cloud water resources from the point of view of water vapor, calculates precipitation potential of a certain area at a certain time period with the total amount of atmospheric water condensate and cloud water resources as carriers, and realizes the quantification of precipitation potential and precipitation efficiency from the point of view of cloud microphysical process.

【技术实现步骤摘要】
云水资源、大气水凝物总量及其降水效率计算方法及装置
本专利技术涉及气象数据分析领域，尤其涉及云水资源、大气水凝物总量、和大气水凝物降水效率计算方法及装置。
技术介绍
我国是一个淡水资源相对贫乏的国家，尤其是西部和北部广大的干旱和半干旱区，淡水资源的缺乏，历来就是阻碍这些地区社会经济发展的关键因子。因此，通过人工干予，使该地区(甚至是该地区某个时段)的降水量增加，是促进这些地区社会经济发展的重要措施之一。为了科学影响天气，现有技术中对于大气水循环及降水量进行了大量研究，某一地区的云水资源能够用于表征所述地区的降水潜力，但是现有技术中普遍是利用水汽的状态量、水汽的通量或大气水凝物的状态量来研究云水的特性，不能真正反映云水资源的特性。具体而言，关于大气水循环的研究和云水资源的表述，过去大多是从大气中水汽量多少出发,研究大气柱中总的水汽量及其水平通量，由于大气水循环的特点,某一时段中有可能形成降水的空中水物质并不直接取决于在这个时段中空中曾出现过的水汽总量，因此，从水汽研究角度计算云水资源是不够准确的。此外，也有过一些关于“云水资源”的不同提法和初步探索，但是这些讨论目标都是状态量(云水路径),状态量在讨论区域水量平衡时并不能直接引用，因此，从状态量角度计算云水资源也不够准确。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提出了云水资源、大气水凝物总量和大气水凝物降水效率计算方法及装置。本专利技术具体是以如下技术方案实现的：第一方面，一种云水资源计算方法，包括：获取计算参数，所述计算参数包括用于计算云水资源的区域和用于计算云水资源的时间区段；获取第一标量，所述第一标量为所述时间区段终止时所述区域内的大气水凝物状态量；获取第二标量，所述第二标量为所述时间区段中所述区域的侧边界输出的大气水凝物状态量；获取第三标量，所述第三标量为所述时间区段中所述区域的大气水凝物相变消耗量；根据所述第一标量、第二标量和第三标量计算云水资源总量。进一步地，所述相变消耗量为所述时间区段中所述区域由于云内蒸发过程而消耗的大气水凝物量。第二方面，一种云水资源计算方法，包括：获取计算参数，所述计算参数包括用于计算云水资源的区域和用于计算云水资源的时间区段；获取第四标量，所述第四标量为所述时间区段起始时所述区域内的大气水凝物状态量；获取第五标量，所述第五标量为所述时间区段中所述区域的侧边界输入的大气水凝物量；获取第六标量，所述第六标量为所述时间区段中所述区域的云内凝结量；获取第七标量，所述第七标量为所述时间区段中所述区域的降水总量；根据所述第四标量、第五标量、第六标量和第七标量计算云水资源总量。进一步地，所述云内凝结量为所述时间区段中所述区域由于水汽凝结相变而产生的大气水凝物量。第三方面，一种大气水凝物降水效率计算方法，包括：获取计算参数，所述计算参数包括用于计算云水资源的区域和用于计算云水资源的时间区段；根据所述计算参数获取实际降水总量；根据所述计算参数计算大气水凝物总量；所述大气水凝物总量为云水资源总量与实际降水总量的总和值；根据所述实际降水总量和大气水凝物总量计算降水效率，所述降水效率为所述实际降水总量与所述大气水凝物总量的比值。进一步地，所述根据所述计算参数计算大气水凝物总量，包括：获取第一标量，所述第一标量为所述时间区段终止时所述区域内的大气水凝物状态量；获取第二标量，所述第二标量为所述时间区段中所述区域的侧边界输出的大气水凝物状态量；获取第三标量，所述第三标量为所述时间区段中所述区域的大气水凝物相变消耗量；根据所述第一标量、第二标量、第三标量和实际降水总量计算大气水凝物总量。进一步地，所述根据所述计算参数计算大气水凝物总量，包括：获取第四标量，所述第四标量为所述时间区段起始时所述区域内的大气水凝物状态量；获取第五标量，所述第五标量为所述时间区段中所述区域的侧边界输入的大气水凝物量；获取第六标量，所述第六标量为所述时间区段中所述区域的云内凝结量；根据所述第四标量、第五标量和第六标量计算云水资源总量。第四方面，一种云水资源计算装置，包括：第一计算参数获取模块，用于获取计算参数，所述计算参数包括用于计算云水资源的区域和用于计算云水资源的时间区段；第一标量获取模块，用于获取第一标量，所述第一标量为所述时间区段终止时所述区域内的大气水凝物状态量；第二标量获取模块，用于获取第二标量，所述第二标量为所述时间区段中所述区域的侧边界输出的大气水凝物状态量；第三标量获取模块，用于获取第三标量，所述第三标量为所述时间区段中所述区域的大气水凝物相变消耗量；第一计算模块，用于根据所述第一标量、第二标量和第三标量计算云水资源总量。第五方面，一种云水资源计算装置，包括：第二计算参数获取模块，用于获取计算参数，所述计算参数包括用于计算云水资源的区域和用于计算云水资源的时间区段；第四标量获取模块，用于获取第四标量，所述第四标量为所述时间区段起始时所述区域内的大气水凝物状态量；第五标量获取模块，用于获取第五标量，所述第五标量为所述时间区段中所述区域的侧边界输入的大气水凝物量；第六标量获取模块，用于获取第六标量，所述第六标量为所述时间区段中所述区域的云内凝结量；第七标量获取模块，用于获取第七标量，所述第七标量为所述时间区段中所述区域的降水总量；第二计算模块，根据所述第四标量、第五标量、第六标量和第七标量计算云水资源总量。第六方面，一种大气水凝物降水效率计算装置，包括：第三计算参数获取模块，用于获取计算参数，所述计算参数包括用于计算云水资源的区域和用于计算云水资源的时间区段；大气水凝物总量计算模块，用于根据所述计算参数计算大气水凝物总量；所述大气水凝物总量为云水资源总量与实际降水总量的总和值；实际降水总量获取模块，用于根据所述计算参数获取实际降水总量；降水效率计算模块，用于根据所述实际降水总量和大气水凝物总量计算降水效率，所述降水效率为所述实际降水总量与所述大气水凝物总量的比值。本专利技术提供了云水资源、大气水凝物降水效率计算方法及装置。本专利技术不再从水汽角度或云水路径的来计算云水资源，而是提出了全新的云水资源计算方法，从而弥补现有技术的缺陷，以云水资源为载体，更为准确地反应某个地区某个时间段的降水潜力，从云物理过程的角度实现了大气水凝物降水效率的计算。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。图1是本专利技术实施例提供的一种云水资源计算方法流程图；图2是本专利技术实施例提供的一种云水资源计算方法流程图；图3是本专利技术实施例提供的一种大气水凝物降水效率计算方法流程图；图4是本专利技术实施例提供的一种云水资源计算装置框图；图5是本专利技术实施例提供的一种云水资源计算装置框图；图6是本专利技术实施例提供的一种大气水凝物降水效率计算装置框图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种云水资源计算方法，其特征在于，包括：获取计算参数，所述计算参数包括用于计算云水资源的区域和用于计算云水资源的时间区段；获取第一标量，所述第一标量为所述时间区段终止时所述区域内的大气水凝物状态量；获取第二标量，所述第二标量为所述时间区段中所述区域的侧边界输出的大气水凝物状态量；获取第三标量，所述第三标量为所述时间区段中所述区域的大气水凝物相变消耗量；根据所述第一标量、第二标量和第三标量计算云水资源总量。

【技术特征摘要】
1.一种云水资源计算方法，其特征在于，包括：获取计算参数，所述计算参数包括用于计算云水资源的区域和用于计算云水资源的时间区段；获取第一标量，所述第一标量为所述时间区段终止时所述区域内的大气水凝物状态量；获取第二标量，所述第二标量为所述时间区段中所述区域的侧边界输出的大气水凝物状态量；获取第三标量，所述第三标量为所述时间区段中所述区域的大气水凝物相变消耗量；根据所述第一标量、第二标量和第三标量计算云水资源总量。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述相变消耗量为所述时间区段中所述区域消耗的大气水凝物量。3.一种云水资源计算方法，其特征在于，包括：获取计算参数，所述计算参数包括用于计算云水资源的区域和用于计算云水资源的时间区段；获取第四标量，所述第四标量为所述时间区段起始时所述区域内的大气水凝物状态量；获取第五标量，所述第五标量为所述时间区段中所述区域的侧边界输入的大气水凝物量；获取第六标量，所述第六标量为所述时间区段中所述区域的云内凝结量；获取第七标量，所述第七标量为所述时间区段中所述区域的降水总量；根据所述第四标量、第五标量、第六标量和第七标量计算云水资源总量。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述云内凝结量为所述时间区段中所述区域由于水汽凝结相变而产生的大气水凝物量。5.一种大气水凝物降水效率计算方法，其特征在于，包括：获取计算参数，所述计算参数包括用于计算云水资源的区域和用于计算云水资源的时间区段；根据所述计算参数获取实际降水总量；根据所述计算参数计算大气水凝物总量；所述大气水凝物总量为云水资源总量与实际降水总量的总和值；根据所述实际降水总量和大气水凝物总量计算降水效率，所述降水效率为所述实际降水总量与所述大气水凝物总量的比值。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述计算参数计算大气水凝物总量，包括：获取第一标量，所述第一标量为所述时间区段终止时所述区域内的大气水凝物状态量；获取第二标量，所述第二标量为所述时间区段中所述区域的侧边界输出的大气水凝物状态量；获取第三标量，所述第三标量为所述时间区段中所述区域的大气水凝物相变消耗量；根据所述第一标量、第二标量、第三标量和实际降水总量计算大气水凝物总量。7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：周毓荃，蔡淼，胡志晋，毛节泰，
申请(专利权)人：中国气象科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11