甘肃省河东地区伏旱的小波分析

该文阐述了小波变换的基本思路和优点,并对甘肃省河东地区1951～1995年伏期干旱强度指数分别用墨西哥帽型小波和Haar型小波进行了分析。结果表明:甘肃省河东地区的伏旱由不同尺度的振荡构成,中部地区的伏旱准19年的振荡周期较明显,有2个上升和2个下降阶段;陇东和陇南地区准22年和准10年的振荡周期较明显,有1个上升和2个下降阶段。对原时间序列进行了不同尺度的重构,说明小波分析可以用于滤波。     

气候变化对中国东北地区典型城市办公建筑能耗的影响

利用中国东北地区三个典型城市（哈尔滨、长春和沈阳）1961—2019年的气温、相对湿度等气象资料和TRNSYS软件模拟的能耗资料,分析了气候变化对东北地区办公建筑设计气象参数的影响,研究了气候变化对办公建筑能耗的影响及其影响因子。结果表明：与1961—1990年相比,近30 a（1991—2019年）东北地区三个城市的办公建筑室外设计计算参数,即供暖室外计算温度、冬季空调室外计算温度和夏季空调室外计算温度均有所升高,且夏季空调室外计算温度升幅低于其他两个设计参数,三个城市供暖室外计算温度分别升高了2.1℃、1.7℃和0.2℃;1961—2017年三个城市办公建筑冬季供暖能耗均呈减少趋势,夏季制冷能耗均呈增加趋势,年总能耗呈减少趋势;哈尔滨和长春的变化速率大于沈阳,三个城市的办公建筑年总能耗减少速率分别为5.02 MJ·m^-2/10 a、6.15 MJ·m^-2/10 a和1.99 MJ·m^-2/10 a。气温是影响东北地区城市办公建筑能耗的主要气象因子,分别可以解释三个城市冬季供暖能耗95%、96%和93%的变化和夏季制冷能耗72%、71%和72%的变化;气温每升高1℃,三个城市的冬季采暖能耗将分别减少20.6 MJ·m^-2、21 MJ·m^-2和18.9 MJ·m^-2,夏季制冷能耗将分别增加15.1 MJ·m^-2、16.1 MJ·m^-2和18.8 MJ·m^-2,年总能耗将分别减少5.5 MJ·m^-2、4.9 MJ·m^-2和0.1 MJ·m^-2。     

用神经网络方法对NOAA-AVHRR资料进行云客观分类

利用NOAA AVHRR 5个通道资料建立了 6种云类以及陆地和水体的样本数据库 ,其中包括 8× 8象素样本和单象素样本。AVHRR的 5个探测通道都位于大气窗区 ,吸收物质少 ,比较透明 ,可以比较准确地反映探测表面的性质。理论分析和试验结果表明 :除了不同性质的云在 5个通道中有不同的表现外 ,通道之间的差别也可用于云分类。在理论分析和试验的基础上 ,对 8× 8象素样本库提取了包括光谱特征、灰度特征、通道差特征、灰度统计量和灰度直方图统计量特征在内的 80个特征 ,并利用逐步判别分析方法进行特征筛选 ,共选出 2 0个特征 ,用神经网络方法对 8种类型云和地表样本数据库分类 ,选择网络结构为 2 0 - 4 0 - 15 - 4的B P网络 ,利用 30 0 0多个样本进行神经网络训练 ,并用其余的 3万多个独立样本数据进行检验 ,测试正确率达 79%。类似地 ,对单象素样本数据 ,提取了包括光谱特征、灰度特征、通道差特征在内的 2 0个特征 ,用神经网络方法对 8种类型云和地表分类 ,选择网络结构为 2 0 - 4 0 - 15 - 4的 4层B P网络 ,利用 2 0 0 0多个样本进行神经网络训练 ,并用其余的 2万多个独立样本数据进行检验 ,测试正确率达 78%。设计并编写了实际云图客观云分类系统和软件 ,该系统输入为 5个通道的AVHRR数据 ,可自动获取已     

基于MICAPS3的贵州省地面天气实况综合平台建设

在报文形式更新改进的背景下,对贵州省地面天气实况综合平台进行了重构。平台实现了贵州省地面天气实况综合处理和显示2个功能。在报文处理方面,根据发报方式和报文结构,分为省图处理和WS处理2个独立程序,在报文内容上较之前有所丰富。气象信息显示上分为2个相互联系的平台,不仅解决了不定时WS报文的实时处理和显示问题,还在地面气象要素的显示形式和内容上实现了质的飞越;并融合了常规地面气象要素的统计功能,提高了工作效率。平台结合实际应用需求,充分发挥了MICAPS 3的优越性能,为今后MICAPS 3版二次开发提供宝贵经验。     

一种人工神经网络云分类方法的改进与应用

采用2005—2009年FY-2C静止气象卫星可见光和红外自旋扫描辐射计的红外1(IR1)、红外2(IR2) 和水汽 (WV) 亮温资料,选取2449个云分类样本。设计两层嵌套的前向传递后向反馈 (BP) 人工神经网络模型,第1层网络选取IR1,IR2,WV亮温及IR1与WV亮温差和IR2与WV亮温差5个特征量,第2层网络选取特征量IR1与IR2亮温差,两层网络都采用一层隐含层且带有附加动量法的简单网络,降低了网络的冗余度。误差分析表明:嵌套BP人工神经网络模型的分类准确率在中云和薄卷云这两类上分别提高了42.7%和11.3%,整个分类模型的平均平方误差和标准化平均平方误差分别降低了6.1%和44.7%,相关系数提高了3.4%。通过3个个例的对比分析发现,嵌套模型的分类结果比传统模型的分类结果更合理,特别是在中低云和薄卷云的云量和位置分辨能力上有了较大提高。     

利用不同外尺度模型估算戈壁地区光学湍流廓线的对比研究

采用新疆戈壁地区3次对比试验数据,分析了Coulman、Dewan、Fried和Lukin 4种外尺度模型对Tatarskii公式估算折射率结构常数(Cn2)的影响。结果表明:温度脉动探空仪实测Cn2数据较Coulman和Dewan模型得到的结果大2个量级,比Fried模型得到的结果小1个量级,在10 km以上的范围,偏差尤为明显。只有Lukin模型得到的结果与实测值最为接近。利用实测Cn2值反算得到了外尺度廓线,整层平均值在38 m左右,比Dewan和Coulman模型得到的外尺度均值大1个量级。     

定安县近40年气候变化特征分析

采用一元线性回归、累计距平、标准差异常分析等统计方法,分析近40年来定安县气温和降水变化特征。结果表明:(1)近40年来,定安县年、季温度呈变暖趋势,而年降水、汛期呈递减趋势;(2)定安县年平均气温变化可分为2个冷期和2个暖期,降水量演变大体上可分为2个多雨期和3个少雨期。     

“973”中国暴雨数据库

国家重点基础研究发展规划项目“我国重大天气灾害形成机理和预测理论研究”于2001年6月10日至7月20日在长江流域组织开展了梅雨锋强暴雨外场试验。参加此次外场试验的观测系统分别是:14个高空加密观测站、100个地面加密观测站、8部多普勒雷达、6部数字化天气雷达、8个GPS站、2个侧向接收天线系统、2个风廓线仪、2个边界层观测站、114个自动气象站和雨量站、3个闪电定位系统。试验结束后,共收集各类原始气象资料约300GB,14个种类。     

都安一次特大暴雨过程卫星和雷达图像特征分析

利用彩色增强显示的卫星云图、雷达和自动气象站资料对2010年5月31日22时至6月1日11时都安县出现的特大暴雨进行分析,发现这次暴雨过程由2个强降雨阶段组成,造成都安县特大暴雨的原因是1个形成于滇黔桂交界处的低涡在南移过程中,低涡东边缘对流强烈发展,对流云团主体移过都安而产生了强降雨,对应着这2个强降雨阶段,在卫星云图上分析出是由2个对流云团前后移过所造成的,在雷达回波图上可分析出对流云团中又先后有多个对流单体移过都安县上空,所以造成了这次特大暴雨过程     

一条弱静止锋上对流系统发生过程的中尺度特征

使用常规观测资料和FY-2E卫星云图、自动气象站和雷达等非常规观测资料,对2010年6月8—9日广西境内一条弱准静止锋上的2个中尺度对流系统发生发展过程,分析地面中尺度变压场、温度场、湿度场、流场、卫星云图和雷达回波等的中尺度系统的配置和特征。研究表明:(1) 当弱冷空气以扩散方式南下,准静止锋移入桂北后锋生加强,暖湿空气在准静止锋前中尺度负变压槽中辐合,湿舌从北部湾伸到辐合区内;(2) 准静止锋在桂中与湿舌相遇,锋面抬升触发深对流形成了第1个中尺度对流系统;(3) 随着“滇东南-桂西”低空低涡的发展,低涡东侧气流变化致使“北部湾-桂中”湿舌转向为“北部湾-桂西”,准静止锋在桂西与湿舌相遇触发了第2个中尺度对流系统。(4) 2个中尺度对流系统都是锋面抬升暖湿空气触发深对流而形成的,触发机制相同;(5) 2个中尺度对流系统都是在中尺度负变压槽中发生,中尺度负变压槽的形成或加强超前于中尺度对流系统发生约2～3小时。最后,给出了中尺度对流系统发生过程的概念模型。