一种自动生成适用于闪电等多种资料同化预报的装置的制作方法

1.本发明属于数值天气预报技术领域，具体涉及一种自动生成适用于闪电等多种资料同化预报的装置及方法。


背景技术：

2.数值天气预报是现代天气预报的基础，根据不同区域天气气候特点建立的区域中尺度数值天气预报系统是提高天气预报准确率的重要基石，已被广泛应用于气象、海洋、水文、交通、环境、电力、航空、航运等部门，数值天气预报在保障社会稳定、经济发展、生产生活和生命安全等发面发挥着越来越重要的作用。保障数值天气预报系统正常运行，确保数值预报产品按时完成是数值预报业务工作的重中之重。一套完整的区域中尺度数值天气预报系统涉及诸多环节，例如系统通常由多种观测资料的收集与解码、全球模式预报场收集、预处理模块、同化系统、预报模式、后处理模块、产品制作及发布等部分组成，任何环节出现故障都会影响数值天气预报产品的及时发布，并对基于数值预报产品进行的后续加工及其在其他多领域应用产生连锁影响。为了更好地保障数值天气预报系统正常运行，目前越来越多的数值预报系统利用监控系统，例如sms系统(supervisor monitor scheduler)、ecflow等，实时监控和管理数值天气预报系统业务进程，以便于快速定位故障发生的进程，为后续及时处理故障、重新启动系统提供了便捷手段。对数值预报模式系统运行端进行监控，尽管可以快速锁定故障点，但由于排除故障、模式系统重新运行需要一定的时间，甚至存在故障无法快速排除的情况，因此无法确保系统能够按时完成，甚至有可能影响到下一个时次模式系统的运行。事实上，基于数值预报模式系统运行端监控的本质是对模式系统运行进程中出现的故障进行监测，而监测本身并没有降低模式系统发生的故障率，我们更需要在模式系统运行的前端，也即模式系统的作业流程端，尽可能避免或者化解掉一些潜在故障，而这正是降低模式系统运行故障的有效途径。
3.一个成熟的数值天气预报系统，具有一套用shell脚本语言编写的固定的作业流程，将多种观测资料的收集与解码、全球模式预报场收集、预处理模块、同化系统、预报模式、后处理模块、产品制作及发布等各个部分进行逻辑串联，并通过自动提取时间信息来进行模式系统的运行。因此，数值天气预报系统每一次的实时业务运行采用的都是预先设置的、固定的作业流程来完成整个系统的运行，这是目前国内外建立数值天气预报系统的常用方法。然而，采用预设的、固定的作业流程这一通用做法在实际业务运行中至少面临着由于全球模式预报场或观测资料故障而导致的系统运行故障问题，从而导致数值天气预报产品无法按时完成。例如：
①
全球模式预报场提供区域中尺度模式背景场和模式侧边界条件，是系统运行的关键资料，任何一个预报时效的全球模式预报场的缺失都会造成系统运行中断，不仅造成计算资源浪费，作业故障更会造成数值预报产品缺失，在实际业务中，由全球模式预报场全部或部分时效资料的缺失导致作业故障的现象时有发生。
②
因各种突发原因，如观测资料上传与下载故障、网络故障、存放观测资料的服务器地址、用户名、密码或路径更改、数据文件名发生变化、数据格式发生变化等，均会导致观测资料收集和解码过程出
现问题，系统在按照固定作业流程进行资料同化时可能出现程序故障而导致作业中断，这种故障在实际业务中也时有发生。
4.此外，随着近些年来国内外逐步开展的闪电资料同化技术研究的不断深入，越来越多的研究表明闪电资料在数值天气预报模式中的同化应用对于提高模式初始场中对流活动的信息，并进而提高强对流天气的短时临近数值预报能力大有裨益。但由于闪电观测量不是数值预报模式的常规变量，闪电资料不能直接用于模式初始化，因此目前国内外均采用间接同化闪电资料的方法。张荣等(2017)提出的闪电资料三维变分同化方法是其中一种同化方案，该方案利用fierro et al.(2012)建立的闪电频数与水汽及霰混合比的经验关系式将闪电资料反演为水汽混合比，再进行数学变换得到相对湿度，然后将相对湿度同化进入wrfda三维变分同化系统中。在实现这一同化方法的具体过程中，面临诸多挑战。例如，一方面，全球数值模式背景场中并不包含霰混合比这一物理量，因此，以何种方案合理获得霰混合比，并以何种方案具体实现闪电资料同化是将该闪电资料同化方法应用于实际的关键技术之一。另一方面，与常规气象观测资料不同，闪电资料具有时间上和空间上的不连续性，也即在某个同化时刻，整个模式区域内观测到的闪电资料数有可能为零，在有闪电资料和没有闪电资料的情况下，实际业务应用时应该如何考虑不同的同化策略和作业流程，既能避免因为没有闪电资料造成作业故障，又能避免计算机资源浪费，这也是将闪电资料同化方法应用于实际所必须关注的。第一个问题是实现闪电资料同化的关键技术步骤，第二个问题则是实现闪电资料同化实时业务运行的关键。
5.因此，建立一个适用于实时业务运行的、在作业流程端能尽可能降低系统运行故障的、包含闪电等多种资料同化的数值预报系统是十分必要的，且应当具备以下功能：(1)可以根据收取的全球模式预报场资料判断数值模式系统是否具备运行的必要条件，如果当前时次全球模式预报场资料缺失，则采用上一个甚至更远时次的全球模式预报场资料替代，并对后续资料同化和模式预报系统的流程做出相应的适应性调整；(2)可以根据收取的闪电资料情况判断是否需要启动闪电资料同化系统，并根据收取的全球模式预报场资料、探空、地面、雷达、风廓线雷达、微波辐射计等其他探测资料的具体情况对系统流程做出相应的适应性调整。


技术实现要素：

6.针对现有技术中的不足之处，本发明提供一种自动生成适用于闪电等多种资料同化预报的装置，一方面实现闪电资料同化方法的实际应用，另一方面实现基于实际获取的闪电资料、全球模式预报场资料、探空、地面、风廓线雷达、微波辐射计、雷达反演风场等其他探测资料的各种不同情况自动判断合理的资料同化策略和模式预报作业流程，并实时产生相应的动态作业流程shell脚本，从而有效降低数值预报系统的运行故障率。
7.为了达到上述目的，本发明技术方案如下：
8.一种自动生成适用于闪电等多种资料同化预报的装置，其特征在于，包括：作业时间自动提取模块；资料收取模块；预处理、资料同化和模式预报的动态作业流程自动生成模块；动态作业脚本运行模块；
9.所述作业时间自动提取模块用于获取系统装置启动时刻的计算机机器时间并转换为模式起报时间、设置预报时效参数；
10.所述资料收取模块用于根据前述模块提供的模式起报时间和预报时效参数自动收取全球模式预报场、闪电、其他探测资料；
11.所述预处理、资料同化和模式预报的动态作业流程自动生成模块由资料统计子模块、动态同化策略和系统流程脚本自动生成子模块构成；
12.所述资料统计子模块由全球模式背景场和侧边界条件资料统计孙模块、闪电资料统计孙模块、其他探测资料统计孙模块构成；
13.所述全球模式背景场和侧边界条件资料统计孙模块用于统计全球模式背景场和侧边界条件资料收取情况，并输出全球模式背景场和侧边界条件资料收取状况指示码；
14.所述闪电资料统计孙模块用于统计闪电资料收取以及资料数量情况，并输出闪电资料收取状况指示码；
15.所述其他探测资料统计孙模块用于统计探空、地面、风廓线雷达、微波辐射计、雷达反演风场等其他探测资料收取情况，并输出其他探测资料收取状况指示码；
16.所述动态同化策略和系统流程脚本自动生成子模块由流程a1到e共17种流程构成；所述动态同化策略和系统流程自动生成子模块用于依据全球模式背景场和侧边界条件资料、闪电资料、其他探测资料收取状况指示码的不同情况，自动研判生成包含从流程a1到流程e共17种可能性之一的包含预处理、资料同化、模式预报的动态作业shell脚本；其中流程a1、b1、c1、d1、a2、b2、c2、d2中包含闪电资料同化模块；所述闪电资料同化模块用于对闪电资料进行三维变分同化；
17.所述动态作业脚本运行模块用于对前述自动生成的动态脚本命令的执行。
18.进一步的，所述动态同化策略和系统流程自动生成子模块依据的资料包含全球模式背景场和侧边界条件资料、闪电资料、其他探测资料。
19.进一步的，所述其他探测资料包括探空、地面、风廓线雷达、微波辐射计、雷达反演风场。
20.有益效果：1)本发明采用从同化时刻前6h进行模式积分直至同化时刻，用中尺度模式预报场替代全球模式预报场作为模式背景场，其中包含了闪电资料同化所必须的霰混合比、水汽混合比、温度等物理量，可以将闪电资料三维变分同化方案变为现实，提高了强对流天气短时和临近数值预报效果。
21.2)本发明提供的基于全球模式背景场和侧边界条件资料、闪电资料、探空、地面、风廓线雷达、微波辐射计、雷达反演风场等其他探测资料收取情况自动判定适用于闪电等多种资料同化的数值预报系统同化策略和作业流程的方法和装置可以在业务应用中提高闪电资料同化运行的可操作性和效率。
22.3)本发明相对于目前主要的数值预报系统而言，具有简单、方便、高效、能够有效降低系统运行故障率等特点，并易于推广应用于各种区域数值预报模式系统。
附图说明
23.图1为本发明自动生成适用于闪电等多种资料同化预报装置的原理框图。
24.图2为全球模式背景场和侧边界条件资料统计模块的运行流程图；
25.图3为动态同化策略和系统流程自动生成模块运行流程图；
26.图4为闪电资料同化模块的同化流程图。
具体实施方式
27.以下参照具体的实施例来说明本发明。本领域技术人员能够理解，这些实施例仅用于说明本发明，其不以任何方式限制本发明的范围。
28.如图1-图4所示，一种自动生成适用于闪电等多种资料同化预报的装置，包括：
29.作业时间自动提取模块；资料收取模块；预处理、资料同化和模式预报的动态作业流程自动生成模块；动态作业脚本运行模块；
30.所述作业时间自动提取模块用于获取系统装置启动时刻的计算机机器时间并转换为模式起报时间、设置预报时效参数；
31.所述资料收取模块用于根据前述模块提供的模式起报时间和预报时效参数自动收取全球模式预报场、闪电、其他探测资料；
32.所述预处理、资料同化和模式预报的动态作业流程自动生成模块由资料统计子模块、动态同化策略和系统流程脚本自动生成子模块构成；
33.所述资料统计子模块由全球模式背景场和侧边界条件资料统计孙模块、闪电资料统计孙模块、其他探测资料统计孙模块构成；
34.所述全球模式背景场和侧边界条件资料统计孙模块用于统计全球模式背景场和侧边界条件资料(以下简称bgb资料)收取情况，并输出全球模式背景场和侧边界条件资料收取状况指示码；当最近时次bgb资料缺失时，进一步统计前一个时次bgb资料收取情况，在最多4个时次内统计是否具有可供模式正常运行的bgb资料，并输出bgb资料收取状况指示码。
35.如图2所示为全球模式背景场和侧边界条件资料统计模块示意图，具体流程为：
36.(1)假设模式起报时刻为t0，预报时效为ftime0(单位：h)，距离t0时刻之前6h的时刻为t6，即t6＝t0-6h。bgbfile6代表t6时刻的bgb资料所在的文件夹，bgb.${t6}.f${count}为t6时刻的、间隔3h输出的bgb文件，其中${t6}代表t6时刻所对应的字符串，${count}代表00、03、06
……
直至(ftime0 6)为止的3h间隔的字符串，bgb6为t6时刻bgb资料情况的统计结果指示码，统计bgb资料情况：
37.如果bgbfile6文件夹不存在，则bgb6＝0；
38.如果bgbfile6文件夹存在，进一步统计文件夹下bgb资料bgb.${t6}.f${count}文件个数是否满足预报时效ftime0对侧边界条件的需求，若满足，bgb6＝1，否则bgb6＝0。
39.(2)如果bgb6＝1，则bgb资料统计结束。
40.(3)如果bgb6＝0，进一步统计t12时刻的bgb资料收取情况，其中t12为距离t0时刻之前12h的时刻，即t12＝t0-12h。bgbfile12代表t12时刻的bgb资料所在的文件夹，bgb.${t12}.f${count}为t12时刻的、间隔3h输出的bgb文件，其中${t12}代表t12时刻所对应的字符串，${count}代表06、09、12
……
直至(ftime0 12)为止的3h间隔的字符串，bgb12为t12时刻bgb资料情况的统计结果指示码，统计bgb资料情况：
41.如果bgbfile12文件夹不存在，则bgb12＝0；
42.如果bgbfile12文件夹存在，进一步统计文件夹下bgb资料bgb.${t12}.f${count}文件是否满足预报时效ftime0对侧边界条件的需求，若满足，bgb12＝1，否则bgb12＝0。
43.(4)如果bgb12＝1，则bgb资料统计结束。
44.(5)如果bgb12＝0，进一步统计t18时刻的bgb资料收取情况，其中t18为距离t0时
刻之前18h的时刻，即t18＝t0-18h。bgbfile18代表t18时刻的bgb资料所在的文件夹，bgb.${t18}.f${count}为t18时刻的、间隔3h输出的bgb文件，其中${t18}代表t18时刻所对应的字符串，${count}代表12、15、18
……
直至(ftime0 18)为止的3h间隔的字符串，bgb18为t18时刻bgb资料情况的统计结果指示码，统计bgb资料情况：
45.如果bgbfile18文件夹不存在，则bgb18＝0；
46.如果bgbfile18文件夹存在，进一步统计文件夹下bgb资料bgb.${t18}.f${count}文件是否满足预报时效ftime0对侧边界条件的需求，若满足，bgb18＝1，否则bgb18＝0。
47.(6)如果bgb18＝1，则bgb资料统计结束。
48.(7)如果bgb18＝0，进一步统计t24时刻的bgb资料收取情况，其中t24为距离t0时刻之前24h的时刻，即t24＝t0-24h。bgbfile24代表t24时刻的bgb资料所在的文件夹，bgb.${t24}.f${count}为t24时刻的、间隔3h输出的bgb文件，其中${t24}代表t24时刻所对应的字符串，${count}代表18、21、24
……
直至(ftime0 24)为止的3h间隔的字符串，bgb24为t24时刻bgb资料情况的统计结果指示码，统计bgb资料情况：
49.如果bgbfile24文件夹不存在，则bgb24＝0，bgb资料统计结束；
50.如果bgbfile24文件夹存在，进一步统计文件夹下bgb资料bgb.${t24}.f${count}文件是否满足预报时效ftime0对侧边界条件的需求，若满足，bgb24＝1，bgb资料统计结束；否则bgb24＝0，bgb资料统计结束。
51.所述闪电资料统计孙模块用于统计闪电资料收取以及资料数量情况，并输出闪电资料收取状况指示码；
52.假设模式起报时刻为t0，时间间隔为dtime(单位：min)，闪电数量阈值为threshold，模式范围的起始经度、起始纬度、终止经度和终止纬度分别为slon、slat、elon、elat，t0时刻的闪电资料文件为lgtn，t0时刻闪电资料情况的统计结果指示码为lightn0，统计闪电资料情况：
53.如果lgtn文件不存在，则lightn0＝0；
54.如果lgtn文件存在，进一步统计文件中闪电资料数据同时满足以下3个条件的总数量num：(1)slon≤经度≤elon；(2)slat≤纬度≤elat；(3)t0－dtime≤时间≤t0 dtime；当num＜threshold时，lightn0＝0；当num≥threshold时，lightn0＝1。
55.dtime的设置范围一般可在5-15min间，threshold的设置可在5左右，可以依据具体情况进行调整。
56.所述其他探测资料统计孙模块用于统计探空、地面、风廓线雷达、微波辐射计、雷达反演风场等其他探测资料收取情况，并输出其他探测资料收取状况指示码；
57.假设模式起报时刻为t0，t0时刻的探空、地面、风廓线雷达、微波辐射计、雷达反演风场资料文件分别为high0、surf0、wpr0、mwr0、radar0；t6代表距离t0时刻之前6h的时刻，t6时刻的探空、地面、风廓线雷达、微波辐射计、雷达反演风场资料文件分别为high6、surf6、wpr6、mwr6、radar6，t0和t6时刻探空、地面、风廓线雷达、微波辐射计、雷达反演风场等探测资料情况的统计结果指示码分别为obs0、obs6，统计探空、地面、风廓线雷达、微波辐射计、雷达反演风场等探测资料情况：
58.如果high0、surf0、wpr0、mwr0、radar0文件均不存在，则obs0＝0；否则obs0＝1；
59.如果high6、surf6、wpr6、mwr6、radar6文件均不存在，则obs6＝0；否则obs6＝1。
60.所述动态同化策略和系统流程脚本自动生成子模块由流程a1到流程e共17种流程构成；所述动态同化策略和系统流程自动生成子模块用于依据全球模式背景场和侧边界条件资料、闪电资料、其他探测资料(探空、地面、风廓线雷达、微波辐射计、雷达反演风场)等各类资料收取状况指示码的不同情况，自动研判生成包含从流程a1到流程e共17种可能性之一的包含预处理、资料同化、模式预报的动态作业shell脚本；其中流程a1、b1、c1、d1、a2、b2、c2、d2中包含闪电资料同化模块；
61.示意图如图3所示：
62.(1)如果bgb6＝1，lightn0＝1，obs6＝1，自动生成主体内容为作业流程a1的shell脚本，a1流程为：bgb6资料存在，用bgb6资料作为全球模式背景场和侧边界条件，模式具备运行条件；t0时刻有闪电资料，启动闪电资料同化模块，且t6时刻有其他探测资料，因此a1流程为：在t6时刻采用bgb6资料作为背景场同化t6时刻的其他探测资料后获得的最优分析场作为初值驱动模式积分6h至t0时刻，然后启动闪电资料同化预处理模块，在t0时刻同化闪电及其他探测资料后获得的最优分析场作为初值驱动模式积分ftime0小时。
63.(2)如果bgb6＝1，lightn0＝1，obs6＝0，自动生成主体内容为作业流程b1的shell脚本，b1流程为：bgb6资料存在，用bgb6资料作为全球模式背景场和侧边界条件，模式具备运行条件；t0时刻有闪电资料，启动闪电资料同化模块，但t6时刻无其他探测资料，因此b1流程为：在t6时刻采用bgb6资料作为初值直接驱动模式积分6h至t0时刻，然后启动闪电资料同化预处理模块，在t0时刻同化闪电及其他探测资料后获得的最优分析场作为初值驱动模式积分ftime0小时。
64.(3)如果bgb6＝1，lightn0＝0，obs0＝1，自动生成主体内容为作业流程c1的shell脚本，c1流程为：bgb6资料存在，用bgb6资料作为全球模式背景场和侧边界条件，模式具备运行条件；t0时刻无闪电资料，因此不启动闪电资料同化模块，但有其他探测资料，因此c1流程为：在t0时刻采用bgb6资料作为背景场同化其他探测资料后获得的最优分析场作为初值驱动模式积分ftime0小时。
65.(4)如果bgb6＝1，lightn0＝0，obs0＝0，自动生成主体内容为作业流程d1的shell脚本，d1流程为：bgb6资料存在，用bgb6资料作为全球模式背景场和侧边界条件，模式具备运行条件；t0时刻闪电、其他探测资料均缺失，不启动任何资料同化模块，因此d1流程为：采用bgb6资料作为初值直接驱动模式积分ftime0小时。
66.(5)如果bgb6＝0，bgb12＝1，lightn0＝1，obs6＝1，自动生成主体内容为作业流程a2的shell脚本，a2流程为：bgb6资料缺失，bgb12资料存在，用bgb12资料作为全球模式背景场和侧边界条件，模式可以运行；t0时刻有闪电资料，启动闪电资料同化模块，且t6时刻有其他探测资料，因此a2流程为：在t6时刻采用bgb12资料作为背景场同化t6时刻的其他探测资料后获得的最优分析场作为初值驱动模式积分6h至t0时刻，然后启动闪电资料同化预处理模块，在t0时刻同化闪电及其他探测资料后获得的最优分析场作为初值驱动模式积分ftime0小时。
67.(6)如果bgb6＝0，bgb12＝1，lightn0＝1，obs6＝0，自动生成主体内容为作业流程b2的shell脚本，b2流程为：bgb6资料缺失，bgb12资料存在，用bgb12资料作为全球模式背景场和侧边界条件，模式可以运行；t0时刻有闪电资料，启动闪电资料同化模块，但t6时刻无其他探测资料，因此b2流程为：在t6时刻采用bgb12资料作为初值直接驱动模式积分6h至t0
时刻，然后启动闪电资料同化预处理模块，在t0时刻同化闪电及其他探测资料后获得的最优分析场作为初值驱动模式积分ftime0小时。
68.(7)如果bgb6＝0，bgb12＝1，lightn0＝0，obs0＝1，自动生成主体内容为作业流程c2的shell脚本，c2流程为：bgb6资料缺失，bgb12资料存在，用bgb12资料作为全球模式背景场和侧边界条件，模式可以运行；t0时刻无闪电资料，因此不启动闪电资料同化模块，但有其他探测资料，因此c2流程为：在t0时刻采用bgb12资料作为背景场同化其他探测资料后获得的最优分析场作为初值驱动模式积分ftime0小时。
69.(8)如果bgb6＝0，bgb12＝1，lightn0＝0，obs0＝0，自动生成主体内容为作业流程d2的shell脚本，d2流程为：bgb6资料缺失，bgb12资料存在，用bgb12资料作为全球模式背景场和侧边界条件，模式可以运行；t0时刻闪电、其他探测资料均缺失，不启动任何资料同化模块，因此d2流程为：采用bgb12资料作为初值直接驱动模式积分ftime0小时。
70.(9)如果bgb6＝0，bgb12＝0，bgb18＝1，lightn0＝1，obs6＝1，自动生成主体内容为作业流程a3的shell脚本，a3流程与a2流程类似，但因为bgb6、bgb12资料缺失，bgb18资料存在，所以用bgb18资料作为全球模式背景场和侧边界条件。
71.(10)如果bgb6＝0，bgb12＝0，bgb18＝1，lightn0＝1，obs6＝0，自动生成主体内容为作业流程b3的shell脚本，b3流程与b2流程类似，但因为bgb6、bgb12资料缺失，bgb18资料存在，所以用bgb18资料作为全球模式背景场和侧边界条件。
72.(11)如果bgb6＝0，bgb12＝0，bgb18＝1，lightn0＝0，obs0＝1，自动生成主体内容为作业流程c3的shell脚本，c3流程与c2流程类似，但因为bgb6、bgb12资料缺失，bgb18资料存在，所以用bgb18资料作为全球模式背景场和侧边界条件。
73.(12)如果bgb6＝0，bgb12＝0，bgb18＝1，lightn0＝0，obs0＝0，自动生成主体内容为作业流程d3的shell脚本，d3流程与d2流程类似，但因为bgb6、bgb12资料缺失，bgb18资料存在，所以用bgb18资料作为全球模式背景场和侧边界条件。
74.(13)如果bgb6＝0，bgb12＝0，bgb18＝0，bgb24＝1，lightn0＝1，obs6＝1，自动生成主体内容为作业流程a4的shell脚本，a4流程与a2流程类似，但因为bgb6、bgb12、bgb18资料缺失，bgb24资料存在，所以用bgb24资料作为全球模式背景场和侧边界条件。
75.(14)如果bgb6＝0，bgb12＝0，bgb18＝0，bgb24＝1，lightn0＝1，obs6＝0，自动生成主体内容为作业流程b4的shell脚本，b4流程与b2流程类似，但因为bgb6、bgb12、bgb18资料缺失，bgb24资料存在，所以用bgb24资料作为全球模式背景场和侧边界条件。
76.(15)如果bgb6＝0，bgb12＝0，bgb18＝0，bgb24＝1，lightn0＝0，obs0＝1，自动生成主体内容为作业流程c4的shell脚本，c4流程与c2流程类似，但因为bgb6、bgb12、bgb18资料缺失，bgb24资料存在，所以用bgb24资料作为全球模式背景场和侧边界条件。
77.(16)如果bgb6＝0，bgb12＝0，bgb18＝0，bgb24＝1，lightn0＝0，obs0＝0，自动生成主体内容为作业流程d4的shell脚本，d4流程与d2流程类似，但因为bgb6、bgb12、bgb18资料缺失，bgb24资料存在，所以用bgb24资料作为全球模式背景场和侧边界条件。
78.(17)如果bgb6＝0，bgb12＝0，bgb18＝0，bgb24＝0，自动生成主体内容为作业流程e的shell脚本，e流程为：t6、t12、t18和t24时刻bgb资料均缺失，系统运行不启动，作业任务结束。
79.所述闪电资料同化模块用于对闪电资料进行三维变分同化；如图4所示，在前述的
17种系统流程模块中，流程a1、b1、a2、b2、a3、b3、a4、b4会启动闪电资料同化模块，闪电资料同化模块的具体实施方案和流程如图4所示，分为如下步骤：
80.(1)在t6时刻启动模式积分6h至t0时刻(在流程a1、a2、a3、a4和流程b1、b2、b3、b4中，此处差异在于t6时刻是否有其他探测资料进行同化，流程a1、a2、a3、a4有同化，流程b1、b2、b3、b4无同化)，输出模式在t0时刻的预报场，该预报场一方面作为之后热启动模式的背景场进入资料同化系统，另一方面为闪电资料同化提供模式格点上的霰混合比、相对湿度/比湿、温度等物理量值；
81.(2)对从(1)获得的t0时刻的预报场文件进行霰混合比、相对湿度/比湿、温度等物理量值的提取；
82.(3)读入闪电资料，并根据从t0时刻的预报场文件中提取的模式网格点经、纬度数据，对闪电资料进行预处理，按照一定的规则将闪电资料转换为模式网格点上闪电频数；
83.(4)读入模式网格点上闪电频数、霰混合比、相对湿度/比湿、温度等物理量值，将闪电频数反演为相对湿度/比湿；
84.(5)t0时刻预报场文件作为背景场，与由(4)获得的模式网格点上调整后的相对湿度/比湿、温度、气压物理量值一起进入资料同化系统。
85.所述动态作业脚本运行模块用于对前述自动生成的动态脚本命令的执行。
86.本发明的设计能够根据系统当前时次作业收取的全球模式背景场和侧边界条件资料、闪电资料、探空、地面、风廓线雷达、微波辐射计、雷达反演风场等其他探测资料的具体情况，自动研判生成从流程a1到流程e共17种不同的、其中之一的包含预处理、资料同化和模式预报的自动运行作业流程的shell脚本，从而实现全面考虑了各种资料不同收取情况下的不同资料同化策略，以便尽可能避免作业故障。
87.本发明所述全球模式背景场和侧边界条件资料可用前一时次中尺度区域数值预报模式系统预报场资料替换。
88.本发明所述从数值模式预报6h后的预报场提取霰混合比、相对湿度、温度等物理量场将闪电频数反演为相对湿度/比湿，可替换为预报1h、2h或其他任何小时；提取霰混合比、相对湿度、温度等物理量场将闪电频数反演为相对湿度/比湿，可替换为用其他物理量将闪电频数反演为相对湿度/比湿。
89.本发明一种自动生成适用于闪电等多种资料同化预报的装置，可以替代为自动生成适用于如雷达反射率、卫星辐射、降水等其他资料同化的数值预报系统动态作业流程的方法和装置。
90.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。