青藏高原北部地区M≥7强震有序网络结构及其预测研究

青藏高原北部地区是中国西部主要地震区,自1700年以来,该区M≥7强震具有显著的有序性,其主要有序值为106~107 a、77~78 a、53~54 a、26~27 a、10~11 a与3~4 a等.以翁文波信息预测理论为指导,将有序性分析与复杂网络技术相结合,努力探索具有中国特色自主创新的强震中长期预测方法,构建了青藏高原北部地区M≥7强震信息有序网络结构.在总结该区21世纪以来3次大震(2001年昆仑山8.1级大震、2008年汶川8.0级大震和2010年玉树7.3级强震)预测研究的基础上,根据所建强震有序网络结构提出新的预测意见:2014—2015年、2026—2027年和2030年前后该区仍有可能发生M≥7强震.研究结果表明此方法对于强震的中长期预测具有独特的效果.     

有序网络结构与中国大陆西部8级大震有序对预测研究

自1303年以来的710 a间,中国大陆共发生M≥8大震23次,呈现出显著的自组织有序性.特别需要指出的是,从1902年到2001年的100 a间,中国大陆西部地区发生了3对前后间隔4 a的8级大震有序对.在对中国大陆8级大震有序网络构建及其总结研究的基础上,补充新信息,进一步优化完善并构建8级大震二维平面与三维立体有序网络结构,并由此进行预测:2022与2026年前后中国大陆西部有可能发生新的8级大震有序对.     

尼泊尔8.1级大震与中国大陆西部8级大震预测研究

自1300年以来的715 a间,中国大陆及其邻区共发生M≥8大震25次,呈现出显著的自组织有序性.特别是从1902年到2001年的100 a间,中国大陆西部地区发生3对前后间隔4 a的8级大震有序对.基于信息预测理论,在对中国大陆8级大震有序网络构建及其总结研究的基础上,补充尼泊尔3次8级大震新信息:2015年8.1级、1934年8.1级和1833年8级大震,进一步优化完善并构建8级大震二维与三维有序网络结构,并由此对未来8级大震进行预测.研究结果表明:2015年尼泊尔8.1级大震的发生,标志着新一轮8级大震活动的开始,未来数十年内大震强震将在青藏高原地区由南向北迁移发生,2022与2026年前后中国大陆西部将发生新的8级大震有序对,2029、2045年前后仍有可能发生8级大震.     

新疆及其邻区4次M ≥ 7强震预测总结与未来7级强震预测研究——基于有序网络结构分析

1800年以来,新疆及其邻区M ≥ 7强震具有显著的可公度性和有序性,其主要有序值为(30 a)×k(k=1,2,3)、11~12 a、41~43 a、18~19 a与5~6 a等.利用翁文波信息预测理论,根据已有的研究成果,将有序网络结构分析与复杂网络技术相结合,补充新信息,不断总结优化和构建该研究区M ≥ 7强震二维平面与三维立体有序网络结构,充分揭示该区210多年来M ≥ 7强震的活动规律,并据此较为成功地预测了1996年以来该区所发生的4次M ≥ 7强震,即从1996年喀拉昆仑山7.1级强震,到2003年俄、蒙、中边境7.9级强震,再到2008、2014年于田2次7.3级强震.同时还提出新的预测意见:该研究区未来2次M ≥ 7强震将可能发生在2019-2020、2025-2026年前后.研究结果表明:强震是可以预测的.有序网络结构分析方法对于强震的中长期跨越式预测具有独特效果.     

南黄海海域M≥6强震趋势预测及其论证分析研究

南黄海地区是我国东部中强地震活动最为活跃的地区之一,自1846年以来,该研究区M≥6强震活动具有显著的可公度性和有序性,其主要有序值为74~75 a、57~58 a、11~12 a和5~6 a,其中74~75 a和57~58 a具有突出的预测作用.根据翁文波信息预测理论,在回顾总结成功预测1996年11月9日南黄海6.1级强震的基础上,深入研究了南黄海海域M≥6强震活动的可公度性及其预测功能,构建并完善了南黄海海域M≥6强震的二维和三维有序网络结构,对该区未来M≥6强震趋势进行了预测,并对预测的可能性与合理性进行了论证分析.研究结论表明：南黄海海域未来新一轮强震活跃幕的首次M≥6强震将发生在2053-2054年前后,未来第2次M≥6强震或强震群可能发生在2058-2059年前后.     

新疆地区M≥7强震有序网络结构及其预测研究

自1800年以来,新疆及其邻区M≥7强震具有显著的可公度性和有序性,其主要有序值为30a×k(k=1,2,3)、11～12a、41～43a与18～19a等.根据翁文波信息预测理论和复杂网络技术,努力探索具有中国特色自主创新的强震预测方法,构建新疆地区M≥7强震信息有序网络结构,充分揭示了新疆地区近200a来M≥7强震链的活动规律,并据此较为成功地预测了2008年于田7.3级强震的发生.同时还提出新的预测意见:2014-2015年、2019-2020年以及2026年前后新疆地区仍有可能发生M≥7强震.研究结果表明强震是可以预测的.该方法对于强震的中长期跨越式预测具有独特效果.     

江淮地区龙卷超级单体风暴及其环境参数分析

利用多普勒雷达探测资料和NCEP再分析资料,对2003—2010年发生在江淮地区的6个龙卷超级单体风暴及其环境参数进行了分析。研究表明：（1）龙卷超级单体风暴H_BASE平均为1.7 km,H_TOP平均为9.1 km;H多在风暴的下部,近于下部的1/4处。H_BASE平均值比江淮地区各种超级单体的平均值低得多,H_TOP则略低。（2）龙卷超级单体I_VIL平均为25.6 kg/m²,Z_MX平均为54.8 dBz。和江淮地区超级单体相比,龙卷I_VIL要小得多,而龙卷Z_MX略低。（3）龙卷超级单体的中气旋M_BASE、M_TOP和M_SHR平均值分别为1.2 km、3.9 km和14.4×10^-3s^-1,和江淮地区超级单体相比,龙卷M_BASE、M_TOP明显低,而M_SHR略高。（4）TVS参数最强时的V_AD在12—45 m/s,V_LLD多大于30 m/s,V_MXD多超过30 m/s,V_MXD的高度不低于0.8 km,T_DPT在2.4—6.4 km,T_BASE在0.7—1.5 km,T_TOP在2.3—6.4 km,T_MXSHR超过22×10^-3s^-1。TVS参数最强时间与龙卷实际时间基本吻合,平均相差4.2 min;平均而言,TVS出现后6 min有龙卷发生。（5）雷达推算的龙卷超级单体的0—6 km风垂直切变比江淮地区超级单体的风垂直切变平均值高15.2%;龙卷发生前I_CAPE平均为1752 J/kg,I_K为38℃,850 hPa到地面风切变平均超过12 m/s,850—500 hPa温差平均为23.7℃。龙卷发生前能量处在中等到强的状态,大气不稳定性较强,风垂直切变大。     

长江流域大洪水有序网络结构及其预测研究

根据1827年以来的统计资料进行分析,长江流域大洪水展示出极为显著的有序性.运用翁文波信息预测理论,构建长江大洪水二维平面和三维立体信息有序网络结构并进行综合分析和预测,结果表明：2014、2020、2030、2036、2051与2058年前后的汛期,长江流域将有可能发生大洪水.     

南京市城市不同功能区PM10和PM2.1质量浓度的季节变化特征

使用Anderson-Ⅱ型9级撞击采样器测量了南京市鼓楼商业区、江北工业区、钟山风景区和宁六高速公路交通源春、夏、秋三季的大气气溶胶质量浓度。分析结果表明:南京市PM_2.1和PM₁₀的质量浓度存在明显的季节变化,秋季>春季>夏季;ρ_PM10春季为167.47 μg/m³,夏季为 85.99 μg/m³,秋季为238.99 μg/m³;ρ_PM2.1春季为59.66 μg/m³,夏季为42.80 μg/m³,秋季为100.15 μg/m³。不同季节中ρ_PM10和ρ_PM2.1均存在较好的相关性,夏季相关性最好,相关系数为0.952;秋季次之,相关系数为0.783;春季相对较差,相关系数为0.613。城市不同功能区之间ρ_PM2.1和ρ_PM10的质量浓度值差异很大,交通源>工业区>商业区>风景区。城市不同功能区的质量浓度谱分布基本一致,均为双峰型分布,峰值分别位于0.43~0.65 μm/m³和9.0~10.0 μm/m³。南京市春、夏、秋三个季节大气粒子质量浓度谱为双峰分布,粒子主要集中在0.43~3.3 μm/m³的粒径段。江北工业区ρ_PM10和ρ_PM2.1质量浓度的相关系数为0.814,略高于鼓楼商业区的0.797。     

南京市城市不同功能区PM10和PM2.1质量浓度的季节变化特征

使用Anderson-Ⅱ型9级撞击采样器测量了南京市鼓楼商业区、江北工业区、钟山风景区和宁六高速公路交通源春、夏、秋三季的大气气溶胶质量浓度。分析结果表明:南京市PM_2.1和PM₁₀的质量浓度存在明显的季节变化,秋季>春季>夏季;ρ_PM10春季为167.47 μg/m³,夏季为 85.99 μg/m³,秋季为238.99 μg/m³;ρ_PM2.1春季为59.66 μg/m³,夏季为42.80 μg/m³,秋季为100.15 μg/m³。不同季节中ρ_PM10和ρ_PM2.1均存在较好的相关性,夏季相关性最好,相关系数为0.952;秋季次之,相关系数为0.783;春季相对较差,相关系数为0.613。城市不同功能区之间ρ_PM2.1和ρ_PM10的质量浓度值差异很大,交通源>工业区>商业区>风景区。城市不同功能区的质量浓度谱分布基本一致,均为双峰型分布,峰值分别位于0.43~0.65 μm/m³和9.0~10.0 μm/m³。南京市春、夏、秋三个季节大气粒子质量浓度谱为双峰分布,粒子主要集中在0.43~3.3 μm/m³的粒径段。江北工业区ρ_PM10和ρ_PM2.1质量浓度的相关系数为0.814,略高于鼓楼商业区的0.797。     

超宽带室内多径传播成簇特性

分析了超宽带室内信号的传播规律,即多径分量成簇到达.在实测数据的基础上,研究了信道模型参数的一般规律:簇的到达率Λ应该远小于径的到达率λ,簇的衰减系数Γ应该大于径的衰减系数γ,并修正了IEEE 802.15.3a信道模型CM2环境下的模型参数.仿真结果表明:修正参数后的CM2信道模型优于原模型,更能体现出多径分量成簇到达特性,与实测数据相比较,能更好地拟合实测数据.     

Halin图的色数问题

Halin图G=T∪C,其中T为每一非悬挂点(内点)度数至少为3的平面树,C为连接T的所有悬挂点的圈.文章分别讨论了Halin图的星色数、面色数及分数色数.     

带阻尼项的欧拉-泊松方程组的爆破解

研究了N维空间中带阻尼项的欧拉-泊松方程组的径向对称解的爆破.当方程组非奇异的经典解（ρ,u）在[0,R]上有紧支集（R>0是正常数）,且初始速度u满足一定的初值条件,借助积分法,其径向对称解会在有限时间内爆破.     

江淮之间夏季雨滴谱特征分析

分析了2011—2013年夏季(6—8月)滁州地基雨滴谱观测资料,根据雨强及其随时间的变化将降水分成对流降水和层云降水,分析不同降水类型的雨滴谱特征。结果表明:滁州地区对流降水的质量加权直径D_m和标准化参数lgN_w的平均值分别为1.67 mm和3.91 mm^-1·m^-3,层云降水D_m和lgN_w的平均值分别为1.18 mm和3.57 mm^-1·m^-3,对流降水雨滴平均尺度更大。N_w相比Γ分布参数N₀能更好地反映总数浓度N_t的大小。Γ分布3参数均随雨强的增大而减小,当雨强增长到一定程度时,μ(谱型)和Λ(斜率)趋于常数。研究了μ-Λ关系和Z(反射率因子)-R(雨强)关系。对流降水和层云降水的Z-R关系分别为Z=408R^1.20和Z=301R^1.21。新的Z-R关系和经典Z-R关系(Z=300R^1.40)反演的雨强相比实际观测值均偏小,但新的Z-R关系反演的雨强与实际观测值更接近。     

n维α带小波紧框架的显式构造

研究了n维α带小波紧框架的结构,给出了m个函数生成n维α带小波紧框架的充分条件,并给出构造该小波紧框架的显式算法,最后给出了构造小波紧框架的数值算例.     

基于不完全β分布的二项分布参数的Bayesian估计

将β分布推广到不完全β分布,给出了二项分布的可靠度的先验分布为不完全β分布时的一些结论,并讨论了在基于二项分布可靠性增长模型中的应用.     

晚秋前冬海洋性大陆区域向外长波辐射年际变化及其与云贵高原降水异常的联系

利用美国国家海洋和大气管理局(NOAA)向外长波辐射(OLR)月平均资料、欧洲中期数值预报中心(ECMWF)ERA-interim月平均再分析资料、全球降水气候中心(GPCC)降水资料及中国气象局国家气象信息中心提供的中国756站逐日观测资料,通过定义一个海洋性大陆区域对流强度指数(I_OLR),分析了海洋性大陆区域(Maritime Continent,MC)近35年来11月—次年1月对流活动特征,并揭示了11月—次年1月海洋性大陆区域对流活动强度的年际变化与同期云贵高原降水的联系。结果表明:海洋性大陆区域对流活动除了有逐渐增强的趋势外,还存在3—5 a及8—10 a的振荡周期。当海洋性大陆区域对流活动偏弱(强)时,云贵高原西部降水偏少(多),东部降水偏多(少),高原东西部之间降水分布差异加大(减小)。引起云贵高原降水异常的原因有3个方面:一是在海洋性大陆区域与云贵高原间存在显著的异常垂直环流圈,当下沉(上升)支位于海洋性大陆区域时,上升(下沉)支将位于云贵高原地区。而云贵高原地形可能对云贵高原降水异常在东南部和西北部的差别的产生存在影响;二是海洋性大陆区域在对流层低层的辐散和对流层上层的辐合运动为热带和高原以东地区提供了异常的位涡强迫,直接导致对流层低层南海—孟加拉湾地区异常反气旋和对流层上层位于中国南方的异常气旋性环流的产生;三是由于海洋性大陆区域辐散运动作为位涡制造而激发的位涡扰动的能量从热带地区向云贵高原及其东侧频散并辐合,对云贵高原上空扰动异常的维持起到了重要作用。这些结果有利于深刻理解云贵高原冬季降水异常的形成机理以及为寻找降水异常预测因子提供了有用的线索。     

江苏省连阴雨过程时空分布特征分析

通过综合各地连阴雨指标因子, 确定了江苏省连阴雨过程的标准, 根据指标体系, 对其时空分布特征进行了分析, 得出江苏省年均连阴雨次数为12.3次, 连阴雨的空间分布存在着明显的北少南多的特征, 可见沿江苏南地区为连阴雨的频发地区。其中从对农作物危害程度来看, 主要是春季连阴雨(3—5月)和秋季连阴雨(9—11月)影响较大, 这两个时段连阴雨过程发生次数较多, 分别为年均3.1和2.7次, 其中春季3月和秋季9月的连阴雨出现次数最多。为了进一步定量评估连阴雨的强度, 我们设计了连阴雨强度指数模型, 对强度指数M_LYY进行了分级, 实施了对连阴雨强度的进一步把握, 更好地为决策部门提供了服务。     

湛江东海岛一次春季海雾的宏微观结构及边界层演变特征

2011年2—3月利用雾滴谱仪、能见度仪、风廓线雷达及100 m边界层气象要素梯度观测塔在湛江东海岛开展海雾综合观测试验。选取2011年2月23—24日一次约15 h的浓雾过程,从宏微观角度着重分析了其间近地层风、温、湿结构和热、动力演变,微物理过程和爆发性增长特征,及湍流通量输送。结果表明：来自南海暖海面的偏东南暖湿气流平流至广东省沿岸冷海面,发生冷却并达到饱和形成海雾。偏东南暖湿气流为浓雾的酝酿、生成及成熟提供了充沛水汽和稳定的逆温层结条件,逆温强度与暖湿气流强度关系密切。海雾多发生在270 m以下,当630—870 m 高度层存在明显的下沉运动时,150—390 m高度层则可保持近似等温和弱逆温层,阻止了下层（270 m以下）水汽与其上层（390 m以上）干冷空气交换,导致下层大气持续高湿稳定状态。整个过程中,雾滴数浓度（N）、含水量（W）、平均直径（D_ave）、谱宽（D_max）和有效半径（R_eff）的平均值分别为248 cm^-3、0.102 g/cm³、5.2 μm、36.0 μm和7.0 μm。雾滴数浓度（N）与平均直径（D_ave）在雾发展初期（生成、发展）和末期（消散）多成正相关趋势,而在成熟阶段两者多成反相关趋势。雾前4小时稳定层结及偏东南暖湿气流持续增湿可认为是雾层爆发性增长的酝酿阶段,雾滴谱拓宽是经过活跃—稳定—爆发的3阶段完成,湍流混合对其影响不大;浓雾快速消散是雾滴蒸发、重力碰并沉降、湍流碰并沉降等共同作用造成的,其中直径大于21 μm液滴的大量耗散是消散的重要阶段。雾前,湍流由强转弱。雾发生后,湍流持续较弱。由于东南急流引发的风切变导致湍流增强,感热通量出现向上强输送,这与冷海雾维持阶段高层热量交换过程类似。雾消散时,湍流逐渐转强。平均动能在雾前和雾中的两次跃增与偏东南暖湿气流显著增强有关,而雾成熟期湍流动能大幅跃增主要是由雾顶辐射冷却产生的热力湍流和风切变引发的机械湍流增强所致。     

2009—2010年梅雨锋暴雨雨滴谱特征

2009、2010年夏季利用Parsivel激光降水粒子谱仪在淮南和南京同时观测到两次梅雨锋暴雨过程,获得了3 617个雨滴谱样本资料。采用阶矩法对Gamma函数进行拟合,分析了梅雨锋暴雨降水微结构特征。结果表明:主雨带和雨带边缘的雨滴谱存在明显差别,处于主雨带中的降水粒子尺度明显大于雨带边缘的粒子尺度;梅雨锋暴雨过程中0.25 mm<D≤1.0 mm的粒子所占比例最大,但对于雨强贡献最大的则是1.0 mm<D≤2.0 mm的粒子;雨滴谱谱型以双峰型为主,几乎不存在无峰型;与其他微结构特征量不同的是,雨滴谱峰值直径D_p随着雨强的增大先增加后减小,而雨滴谱分布参数N₀、μ、λ则随着雨强的增大而一直减小,其中μ-λ间存在较好的二项式函数关系;梅雨锋暴雨的Z-R关系为Z=212R^1.38。