5
\ begingroup美元

这个问题有很多网站提供各种滑雪胜地的天气预报。我感兴趣的地区是日本,特别是长野地区,我在那里使用snowforecast.com和www.windyty.com来获得我感兴趣的度假胜地海拔高度相当准确的雪预报,就Windy而言,也可以获得滑雪胜地以外的其他山峰的雪预报。

然而,不出所料,早上的天气预报并不总是完美的。事实上,他们往往是大错特错。有时大风暴从未出现,有时只影响某些地区。

日本气象厅(JMA)有公开的每小时气象站数据,但气象站往往位于城镇,而不是山顶,而且不一定靠近上述滑雪场。

我目前的解决方案是在暴风雨期间经常查看雷达,逐小时观察哪些地区受到了风暴的影响,将其与气象站的数据相关联,并试图预测哪些度假胜地的降雪量最多。不用说,这是相当耗时的,而且经常会错过一些事情(如果风暴是一个惊喜,如果某个地方有一个大风暴,我没有检查)。

我提出的解决方案:编写一个脚本,从JMA屏幕抓取雷达图像,并观察相关区域的像素值,将像素值考虑为mm降水/小时的函数,并对像素函数随时间积分得到a粗略的估计过去24小时的总毫米雨量。然后,我可能可以使用气象站的其他数据来拟合一个函数,以根据毫米雨量、海拔和温度计算估计的降雪量。很明显,这将是相当不准确的,但至少它应该能够相当确定地告诉我是否没有雪,一点,很多,还是吨,这是我所需要的唯一精确程度。

关于我的提案有问题吗?

  • 这是个好主意吗?
  • 这些数据(“过去12-24小时在任意纬度/经线位置的积雪量”)是否已经存在于某个我不知道的地方?
  • 有没有更准确的雷达数据来源?我目前正在抓取JMA网站的屏幕以下载图像,然后对图像像素值进行采样以获得给定位置的mm值,但是数据已经被离散化了,可能是出于美观的原因。我宁愿花钱请人访问一个网络服务,它将获取经纬度和时间戳,并吐出一个更准确的数字。
  • 有没有我漏掉的更简单的方法?

引用:

\ endgroup美元
5
  • \ begingroup美元 我刚刚遇到了一个可能的解决方案,“我在哪里可以找到更准确的雷达数据”的问题。显然,“日本气象事业支援中心”是一个向私营企业实时传播气象厅数据的组织。显然,要访问这些数据需要一些必要的资格,我可能没有,因为我绝不是一名训练有素的气象学家,但我想我可能可以和有资格的人合作。jmbsc.or.jp / en / index-e.html \ endgroup美元
    - - - - - -alvion
    2018年1月15日22:25
  • 1
    \ begingroup美元 我不清楚你在问什么。如果只是更好的预报,嗯,我们大多数人都希望这样:-)但它读起来好像你想知道在不同的滑雪胜地实际降雪量。解决这个问题的方法就是查看这些度假村的网站,然后(如果当地的做法有任何指导意义的话)将他们报告的降雪量乘以0.6左右。 \ endgroup美元
    - - - - - -jamesqf
    2018年1月16日3:43
  • 1
    \ begingroup美元 我感兴趣的大多数滑雪胜地都不报告降雪量,或者即使报告了,也来不及采取行动。我试着在“关于我的提案的问题”部分非常具体地概述我要问的问题。我知道预测不容易改进,这就是为什么我试着看结果而不是预测模型。 \ endgroup美元
    - - - - - -alvion
    2018年1月16日5:52
  • \ begingroup美元 由于你不是试图预测,而是掌握近期的情况,你应该依靠气象雷达强度数据,并将其与地面测量结果进行比较。由于测量不是在山上进行的,所以应该将其推断到山区。需要注意的是雷达覆盖范围;如果山太高,云可能在顶部以下,雷达可能看不到它上面的强度(瞄准太低)。 \ endgroup美元
    - - - - - -Communisty
    2018年1月16日9:26
  • \ begingroup美元 是的,我计划使用雷达强度数据。您可以在“我建议的解决方案”一节中看到我打算如何使用它的详细解释。我的问题是关于如何最好地做到这一点,具体来说,就是“关于我的提案的问题”部分列举的内容。 \ endgroup美元
    - - - - - -alvion
    2018年1月16日11:53

1回答1

3.
\ begingroup美元

全面披露:在佛罗里达,我没有花那么多时间观察冬季天气,也没有将雷达降水总量与实际降雪量联系起来的丰富经验。春天到了吗?

但我至少做了一些背景和信息,希望能增加一些见解。

使用雷达肯定有缺陷。

更小的雷达警告:

  • 雷达波束的高度随距离雷达的远近而增加。它们并没有告诉你在地面上实际发生了什么,而是在一定高度的高空…这可能意味着,特别是离天线较远的地方,雷达上显示的轻降水实际上可能是在撞击地面之前就蒸发了…或者你可能根本没有看到任何降水,因为有时对流很浅,只在雷达波束以下,因此无法被探测到(例子[2.5 km≈8200 ft])
  • 雷达波束也受到高架地形的阻碍,因此山区的一些地区可能无法返回任何数据。请看这张地图美国气象雷达可以看到的区域,并注意到西部常见的锯齿状/非圆形形状,表明山脉。

精确的雷达设置对于确定数据的效用非常重要。除了距离和地形问题,波束的角度和宽度也会改变某些频率的回波含义减弱或反映某些滴/片尺寸比其他更好,等等……所以精确的雷达细节非常重要。

我能挖出来这个网站显示了九台日本雷达的范围轮廓,然后完整的JMA雷达规格页面.看起来可能雷达间距是相当质量一般,但频率是相当不同的雷达我已经习惯了.最后,即使是最好的气象学家,了解雷达设置的细微差别和返回特性也可能是一个非常密集的终身过程!

估算雪的更大复杂性

  • 还要注意,冬季降水增加了额外的复杂性,因为颗粒重量更轻,因此可以被垂直和水平风吹得更多。雨滴(和冰雹)很可能会下降,除非存在极端的上升气流,因为它们很重。但是毛毛雨、雪和雨夹雪可能会被吹来吹去。如果没有时间密集的双多普勒分析,你就不能完全了解风暴中的风的运动,因此有时会得到不同的结果。
  • 最后,很大的麻烦是雷达的工作方式所固有的。它们测量被反射回来的能量的百分比。这很好,因为它直接与物体掉落的直径(6次方)有关。但不幸的是,最大的问题是,在暴风雨中,有各种各样的水滴/鳞片大小同时混合在一起……这样我们就不能提取出粒子大小的哪个组合产生了它(因此不能计算体积来实际了解落下的雨/雪量)。可能是6片中等大小的薄片造成10 dBZ的回声……或者2大片和10小片……每个组合都是不同的体积/雪总量。(要查看有关此的基本数学细节,请在此处阅读更多内容)。所以我们永远不能仅仅用雷达来确定确切的雨雪量。好消息是,我们至少已经做了大量的实验,并提出了一些相当有用的最佳实践公式,用于在不同情况下使用Z-R比率。很好,但不完美。
  • 但到了冬天,情况就更糟糕了。首先,冰的反射率比水大得多(让它看起来像一吨重的东西在下落!)……但我们通常可以确定向冰的转换线在哪里,并以此为基础进行研究。但更大的问题是冰晶会形成惊人的形状范围.你可以想象,每一个都将以不同的百分比反射雷达波束……然后在地面上占据不同数量的空间。在美国,人们转向偏振雷达对身材问题有很大帮助。但如果在日本没有这样的制度,那么在一些信息形成制度中就会出现相当大的错误。无论如何,我们确实提出了一些关于冬季降水的经验法则,比如在这篇文章,但它们远非完美。

这并不意味着从雷达上工作没有帮助。“降水临近预报”可能更适合你,它排除了刚才提到的所有Z-R关系的复杂性,只给你一个毫米/小时(尽管该网站可能没有考虑到足够的因素,无法在所有情况下给出有价值的值)。但你可以从这样一个事实中得到一些安慰,即在美国,我们经常使用与你所做的基本相同的想法来识别洪水,甚至大致追踪降雪地区。但遗憾的是,像日本这样的国家似乎并没有像我们一样免费提供那么多详细的雷达产品。在美国,国家气象局给了我们storm-total降水直接绘图,这为我们提供了总回报累积(自上次重置以来),因此我们不必自己跟踪聚合。此外,我们可以直接访问完整的雷达数据文件,这将消除图像中存在的价值分层问题,并简化流程。但不幸的是,我在搜索中找不到任何关于原始数据文件的信息,除了美国冲绳基地

你的方法听起来确实不错特别是长野,因为它似乎有自己的雷达(基于之前的列表)。我可以想象它有时仍然会有一些错误,有时会有相当大的误差。即使在美国,我们也只是刚刚开始谨慎地冒险进入更高分辨率的领域官方积雪分析.所以它不会是完美的,但它可能会有一些合理的效用,也许是你在这条路上最好的方法。

然而,我想给你更多的选择,可能最终对你更好,取决于你的兴趣:

初始模型图
全球模型,如美国的GFS,使用大量的数据来创建初始条件。因此,在他们的产品中,他们提供了当前积雪覆盖的地块。枢纽天气提供了一个有用的工具将鼠标悬停并获取图中任意点的值,如下所示:snowplot

不知道它是否适合你,因为GFS分辨率大约是30公里,所以即使在最大分辨率下,它也会把一些山脉和较低的地区混在一起。遗憾的是,枢纽天气也有点缩小在你的区域。如果您真的想要全力以赴,您绝对可以挖掘数据文件,直接从模型中下载数据,以获取峰值分辨率和信息。否则,你可以每天(或每6小时)检查一次,并与之前的图像进行比较(你可以在Pivotal网站的下拉菜单中拉出)。

卫星数据
我发现有一颗卫星提供雪分析产品, NASA TERRA/MODIS对。在同一页上下载数据的进一步链接在0.05度的分辨率下,也就是小于1公里!!我不知道这些情节有多好,但潜力听起来很棒。


因此,也许模型和卫星可以绕过雷达数据的一些缺陷(尽管可能会增加它们自己的挑战)。所有这些都可能比依赖镇上的报道站要好。不幸的是,山区缺乏可靠的报告站(但这也是我们这里的一个问题,这是一个简单的经济/效用问题)。但希望这些能帮助你更好地获得你想要的数据!滑雪愉快:-p

\ endgroup美元
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  • 1
    \ begingroup美元 哇,很棒的回答,谢谢你花时间回答我的问题。你给我的很多链接都很有趣。至于原始雷达数据的问题,JMA似乎有一个直接与私营公司共享数据的计划,我可能会从中受益。更多信息请点击这里jmbsc.or.jp / en / index-e.html.再次感谢您的回复! \ endgroup美元
    - - - - - -alvion
    2018年1月17日13:58

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