基于CNN-LSTM的珠江河口台风过程实时滚动修正预报

为改善台风预报精度,基于实时滚动修正预报思路,利用卷积神经网络嵌套长短期记忆神经网络（CNN-LSTM）和误差校正（EC）技术,搭建了珠江河口台风实时预报模型。研究结果表明：“滚动预报”比单次预报有更好的路径和强度预报效果,随着模型滚动时间的延长,预报整体精度有逐渐改善的趋势。路径预报结果的均方根误差比单次预报减小了25.67%,强度预报结果的平均绝对误差比单次预报减小了65.04%;考虑误差校正的CNN-LSTM-EC的路径、强度“滚动预报”效果均优于CNN-LSTM,前者的路径预报误差较后者减小了22.57%,强度预报误差减小2.5%。     

“9711”号台风高潮预报及其经验

对在浙江省温岭登陆的“９７１１”号台风的风暴潮预报过程作了回顾,总结了预报成功的经验,探讨了对海门站预报误差较大的原因。预报实践证明,正确的气象预报是台风暴潮预报的基础,密切关注风暴的增水变化,随时调整预报值是风暴潮预报的关键。     

台风路径集合化预报方法的优化

在现有集合化预报方法的基础上,基于预估偏差的思想设计了一种新的优化方案,以进一步提高台风路径预报的精度和稳定性。首先以1307号台风"苏力"为例进行了单场台风的24 h集合预报,对预报过程中的误差进行了详细分析;然后对2013—2015年发生在西北太平洋的所有台风进行了24 h、48 h和72 h集合预报,就其整体误差进行了对比分析。结果表明:优化预报方案在对单场台风的路径预报中,其24 h集合预报误差相较于美、日、中、台等4个气象台站和现有集合预报方案分别减小了12.88%、18.40%、30.58%、19.44%、33.72%,各个预报时刻的预报偏差值波动相对较小;在对2013—2015年的多场台风路径预报中,在24 h预报时效下,优化方案的平均预报误差比现有集合预报方法提高了2.85%,而均方差则减小了10.6%,说明优化方案在保持与现有预报方案精度相当的基础上,在预报稳定性上有了较为显著的提高;48 h的集合预报误差相比于最好的台站中国台减小了4.38%,而72 h的集合预报误差与表现最好的中国台的预报误差相当,且明显小于现有方案的预报误差。     

山东WRF集合预报系统对“麦德姆”台风预报检验

2014年第10号台风"麦德姆"登陆北上,对山东造成较大的影响。此文对业务上常用的各种数值模式对于"麦德姆"台风的预报情况进行了对比检验,重点检验了山东WRF集合预报系统对此次台风的预报性能。结果表明,山东WRF集合预报系统对于此次台风预报具有较高的参考价值。WRF确定性预报台风路径预报类似EC细网格预报,在23日20时以前预报较好,23日20时后预报最好的为T639。WRF集合预报对于台风路径预报具有较好的指示意义。WRF确定性预报02时、14时更新预报效果好于其前面6h起报结果,体现了HYBRID-3DVAR集合混合同化对于改进预报效果的作用。通过中尺度模式与其外层全球背景场模式预报对比发现,由于中尺度模式具有自身的物理参数化方案和同化系统,其对于台风路径的预报效果可以显著优于其全球背景场模式。WRF确定性预报对于"麦德姆"台风降水预报与实况最为接近。对于台风大风预报,WRF集合预报最大值最好。     

“9711”号台风高潮位预报及其经验

对在浙江省温岭登陆的“9711”号台风的风暴潮预报过程作了回顾, 总结了预报成功的经验, 探讨了对海门站预报误差较大的原因。预报实践证明, 正确的气象预报是台风暴潮预报的基础,密切关注风暴的增水变化,随时调整预报值是风暴潮预报的关键。与实测资料比较,“9711”号台风高潮位的预报是及时、准确的,它为进一步提高风暴潮的预报精度和时效积累了经验     

黄海南部盐度预报及分析

我们于1978-1980年对黄海南部近海区春季(4-6月)的盐度分布进行了预报试验研究,得出两种比较适用于本海区的盐度预报方法。文中简要介绍了这两种统计预报方法,并对影响本海区盐度变化的显著因子及预报误差进行了分析。预报试验的结果是:预报的总体平均绝对误差为0.44%,预报相对误差为25%,预报总体偏差为-0.16‰,预报误差小于0.5‰的站数占总站数的72%,预报趋势和实测资料基本一致。     

一次黄海海雾的集合预报试验

基于WRF(Weather Research and Forecasting)模式及其杂合三维变分(Hybird-3DVAR)同化模块,对2006年3月发生的一次大范围黄海海雾进行了集合预报尝试。详细分析了其预报效果,并与决定性预报结果作了比较。研究揭示:集合预报50%概率雾区预报的公正预兆得分(Equitable threat score,ETS)优于决定性预报大约29%;集合预报中加入海温扰动非常必要,对浓雾预报改善作用明显,ETS提高至少10%;在集合预报中混用YSU与MYNN边界层方案的做法,可以降低只使用其中之一可能导致的预报误差。研究表明,借助Hybrid-3DVAR开展黄海海雾的集合预报技术上可行,集合预报将成为黄海海雾数值预报的一种有希望的途径。     

国外海洋预报动态

1 欧洲中期天气预报中心预报与分析系统更新换代 欧洲中期天气预报中心ECMWF新一代预报分析系统Cycle38r1于2012年6月19日投入应用.新系统在预报模型和同化系统上做了一些改进,将会对高分辨率预报、分析,集合资料同化(EDA),集合预报系统(包括月预报)产生积极影响. 新系统降低了热带和温带降水率预报误差.2米气温预报值降低了大约0.1-0.2度,热带和温带的2米气温预报误差也降低了.集合概率技术和高分辨率预报也得到了显著改进.     

烟威渔场盐度预报及分析

本文以我国北黄海的烟威渔场为研究对象,采用优选因子场预报模式,对盐度的时空变化进行预报试验。文中对所采用的统计预报方法,作了简要介绍。对影响本海区盐度变化的显著因子及预报结果作了初步分析。预报试验表明:预报的总体平均绝对误差为0.27‰,预报相对误差在18％左右,预报误差小于0.5‰的站数占总站数的85％,预报趋势与实测资料基本一致。     

烟威渔场盐度预报及分析

本文以我国北黄海的烟威渔场为研究对象,采用优选因子场预报模式,对盐度的时空变化进行预报试验。文中对所采用的统计预报方法,作了简要介绍。对影响本海区盐度变化的显著因子及预报结果作了初步分析。预报试验表明:预报的总体平均绝对误差为0.27‰,预报相对误差在18％左右,预报误差小于0.5‰的站数占总站数的85％,预报趋势与实测资料基本一致。     

碳酸盐白云化作用模式研究进展

碳酸盐白云化作用是白云石(白云岩)成因研究中一个重要领域,对不同碳酸盐白云化作用模式的总结和应用是白云石(白云岩)成因研究的重要内容之一,因而,进一步深入理解目前已有的不同碳酸盐白云化作用模式,将对今后更好地应用和改进现有的模式、甚至总结全新的模式都有重要的现实意义.在大量国内外文献资料分析的基础上,较系统地总结了目前...     

误差方差二次型估计模型的转化

研究一般的回归模型中误差方差的二次型估计的容许性，研究方法是模型的整体转化和局部转化，结果有：（１）二次约束下的线性模型等价于相应的无约束的线性模型。（２）线性（齐次或非齐次）等式约束下的线性模型等价于某个无约束的线性模型。（３）单个非齐次不等式约束下的线性模型等价于某个无约束的线性模型。（４）通过例子证明了多个线性不等式约束的线性模型不能等价于某个无约束的线性模型。（５）某类非齐次二次型估计的容许性等价于相应的齐次二次型估计的容许性     

渤海局部海域风暴潮漫滩计算模式──ADI干湿网格模式在渤海局部海域风暴潮漫滩计算中的应用

采用ＡＤＩ干湿网格模式和一种大小区嵌套式的数值计算格式，考虑了天文潮与风暴潮的非线性耦合效应，对渤海局部海域的风暴潮漫滩进行了数值模拟。模拟结果与实测结果符合良好，证实ＡＤＩ干湿网格模式对海湾风暴潮漫滩计算的可行性。指出ＡＤＩ干湿网格模式对预报淹水受灾范围具有应用价值。     

星湖水动力条件及水质模型的研究II.水质模型

根据星湖的湖泊特征和水污染特点 ,建立了包括NH+4- N、NO-2 - N、NO-3- N、CBOD、DO的多元耦合氧平衡模型、P平衡模型以及Chl a -P关系统计模型。模型中的参数采用实验法、经验公式法以及利用实测资料率定等方法进行估值。经实测资料验证 ,模型精度达到基本要求 ,可应用于星湖水质管理的实际工作之中     

Gerris在海洋大振幅内孤立波数值模拟中的应用

本文运用基于自适应网格的流体动力学开源软件Gerris,来建立基于Boussinesq近似下的二维不可压缩Euler方程组的数值模型,以模拟不同层化条件下稳定状态的完全非线性大振幅内孤立波。文中比较了完全非线性的用Gerris实现的Euler模型与弱非线性的KdV理论模型在刻画大振幅内孤立波结构及特征参数上的差异,说明在模拟大振幅内孤立波时,高阶非线性不应忽略。Euler模型模拟结果表明,完全非线性大振幅内孤立波的等密度面半宽度随深度变化,这使得基于KdV方程解析解、利用卫星SAR(Synthetic Aperture Radar)图像提取内孤立波极值间距来反演内波振幅的可行性存疑,需要重新评估。此外,本文用两组实测数据验证了用Gerris实现的Euler模型模拟大振幅内波的有效性。     

一类变密度分层介质的反射系数

平面波在变密度分层介质中的反射情况,已有很多著者作过研究[1,2],但由于数学上的困难,故一般选用的介质模型,不是计算烦琐就是实际情况有较大出入.本文利用了Ψσ之间有某种数学对称性这一特点,选择了一个比较简单,既富有广泛代表性又便于计算的介质模型,理论分析表明:①在高低频极限情况下,反射系数趋于菲涅尔公式.②密度参数不仅影响反射系数,而且还使折射率有所变化.     

海岸带信息管理系统与风暴潮预警子系统开发

使用ＧＩＳ工具软件ＭａｐＩｎｆｏ的二次开发语言ＭａｐＢａｓｉｃ及可视化开发语言Ｄｅｌｐｈｉ,初步完成了江苏省海岸带信息管理系统及风暴预警子系统的开发。结果表明：（１）研制的风暴潮预警系统有较好的可操作性;（２）应用ＧＩＳ技术与风暴潮数值预报等应用模型相结合是实现风暴潮预警的有效手段。     

用水热平衡模型估算青海湖古水文要素及水量平衡

根据水热平衡原理，推导了内陆湖泊水位高低（或面积大小）与流域降水及蒸发之间的定量关系，设计了青海湖古水量平衡计算模型。用现在的湖区气象要素及水量收支对模型进行了检验，然后将此模型用于估算全新世稳定暖湿期（7200－6000aB．P．）的青海湖古水文要素及水量平衡。结果显示，在全新世稳定暖湿期，青海湖流域的降水、蒸发及径流比现代高约32％，13％和67％。反映出该地区因气温高、降水增加造成的季风加强使得该地区的水量收支与现代相比有较大的不同。本方法用古湖水位来定量恢复古水文、气候参数，为此可以从古湖泊中提取古气候信息。     

CTD资料正态性检验方法的探讨

对经预处理并去倾后的ＣＴＤ温一深序列了正态性检验。检验时先用根据序列的自回归模型构成的滤波器去序列元素间之相关性产生白噪声序列，而后用Ｘ＾２－拟合优度检验法对此白噪声序列作正态性检验，得到了较合理的结果。     

一种二维和三维嵌套海洋流体动力学数值模式及其在北部湾潮汐和潮流数值模拟中的应用

研究设计了一种二维和三维嵌套、外模态和内模态分离的水动力学数值模式,既可用于潮汐,也可用于风暴潮的数值计算。该模型对全部海区进行二维计算,对其中重点关心的海区同时进行三维计算。在三维计算区域,采用了内、外模态既分离又耦合的计算技术。数值格式采用全部交错的网格结构,三维模型中垂直方向采用σ-坐标代替通常的z-坐标,垂直涡动粘性系数由混合长度理论确定,垂直粘性项采用隐式差分格式。作为算例,本文对南海北部湾潮波进行了细网格的数值计算。