相似离度在山东省9月份降水趋势预测中的应用

利用山东省9月份平均降水量、NCEP再分析500hPa高度场资料和NOAA再分析海温资料，采用相关分析方法，在前期500hPa高度场和海温场上挑选出影响山东省9月份降水的关键区域，把关键区域内的资料进行区域平均，并做归一化处理，形成因子集，进行相似离度计算，确定出相似年份，预报9月份降水量距平百分率。将1997-2005年作为试报年，结果报对7年，准确率为77．8％，可见，相似离度方法在月尺度短期气候预测中有一定的应用价值。     

雷电定位系统与人工观测雷暴日数统计比较

为了利用雷电定位系统 (lightning location system,LLS) 资料统计人工观测雷暴日数,采用湖北省2007—2012年LLS监测资料,选取25个气象站为圆心,统计其不同监测半径 (r) 圆区域内LLS监测的雷电日数,并与人工观测雷暴日数进行比较。结果表明:r≤7 km时,LLS监测平均年雷电日数小于人工观测平均年雷暴日数;r≥8 km时, LLS监测平均年雷电日数大于人工观测平均年雷暴日数;r=22 km圆区域内年平均雷电日数可替代最大年雷暴日数。根据r=7 km,r=8 km圆区域内LLS监测的年雷电日数、年平均地闪密度资料,分别采用直接替代法、地闪密度法和该文提出的二元法计算年雷暴日数,结果显示:二元法效果最好。二元法计算的2007—2012年25个站平均年雷暴日数与人工观测相等,平均差异为7.4%;二元法计算的2013年年雷暴日数与人工观测相差0.8 d,平均差异为12.3%。     

用改善的EVAD技术和变分法计算大气垂直速度

提出利用修正的Gram-Schmidt算法(MGS法)解决EVAD技术的求解问题．并通过2个实例。根据这2种改善的EVAD方法，分别计算出大气平均散度，再用变分法对散度值进行调整，然后利用连续方程，计算大气的垂直速度，并对各种结果进行了比较分析。     

宁夏平原不同雨型的Z-Ⅰ关系研究

利用天气雷达定量测量降水,最常用的是雷达反射因子法。通过计算宁夏平原7个站1983年6—9月的4618份地面雨滴谱资料,给出了该地区不同雨型间的Z-I关系,并对在该地区使用这些关系定量测量降水的结果进行了检验,平均相对误差在30％左右。     

暴雨过程低空急流区域的动能平衡分析

用有限区域细网格宏观分析系统，诊断和分析了１９９３年、１９９４年的两次伴随着暴雨过程的低空急流选定区域内的动能平衡，发现，虽然计算区域内平均总动能较大，且有其一定的变化，但计算出的各时次总动能产生值比其变率却一般要大两个量以上。     

西太平洋热带地区大气能量收支分析——中美西太平洋海-气合作考察观测事实之二

依据1986年2月8—14日中美西太平洋海气合作考察资料,计算了西太平洋热带海域(140—160°E,18°N—14°S)内的大气能量收支。结果表明,该区域的能量是由外界向区域内输送的。在东、南、西、西北四个边界积上以能量输到为主,只有在东北边界上,以输出为主。该区内的能量输送是以平均输送为主,扰动输送的数量级较小。考察期间,该区域内大气有明显的增温现象。     

农作物产量灾害损失评估业务化方法研究

介绍了农作物产量灾害损失评估业务化方法。该方法采用新的求解趋势产量的方法获得农作物产量受灾损失率，用区域内多个代表站的资料进行全区灾害损失的估算，扩大了样本容量。在单灾种评估中考虑作物敏感性和气候脆弱性，在综合灾损评估中增加灾害的重要度权重因素。经验证，估算精度可满足业务应用需求，在业务服务中可行实用。     

一种新的有限区域曲面拟合方法

本文提出一种在有限区域内对物理量进行曲面拟合的新方法(NMOCSF),该法根据滤波原理进行多重拟合,每次拟合时,拟合函数的最大、最小值点位置与原函数的一致。对比试验表明,NMOCSF的拟合精度比有限元法高,能够分辨出尺度为220km左右的天气系统,且拟合函数在计算区域内连续、光滑、方法稳定。因此在诊断分析中的实际使用价值高于有限元法。     

平均风向的计算方法及其比较

常用的平均风向４种计算方法分别是算术平均法，标量平均法，单位矢量法和矢量法，利用则资料对各种方法的计算结果进行比较，结果表明：算术平均法加大了偏南风的比重，标 在风向变化３６０°时有可能出现较大的误差，在应用时间须加以注意；单位矢量法与矢量法的结果比较一致，且不需风速的同期观测资料，是一种比较好的方法。     

物理量曲面拟合的实用系统

本文以华东地区为例，引用一种新的有限区域曲面拟合法（ＮＭＯＣＳＦ）计算多项物理量，可以得到区域内任意点值和网格点值，该系统精度高、速度快、自动化程度高。此外它对硬件环境要求低，适用于基层台站。     

基于FloodArea的三峡库区小流域山洪面雨量分析

以三峡库区普里河下游流域作为山洪灾害淹没模拟的研究区域,通过泰森多边形方法和算术平均方法分别计算流域面雨量,采用FloodArea模型对两种方法下的同一降水过程进行模拟,结合实地考察流域内淹没时间和淹没水深资料对比分析两者的模拟结果。结论表明:泰森多边形方法下的山洪灾害淹没模拟能较好地反映普里河下游流域内的因降水导致的山洪推进路线、淹没范围及淹没水深,且该方法下推算的山洪灾害致灾临界面雨量更具有实际应用价值。该方法可用于推算流域内的山洪灾害致灾临界面雨量。     

基于GIS的四川省区域性暴雨降水分布的空间插值方法与面积估测

暴雨是四川省主要的灾害性天气之一,每年由暴雨引发的次生灾害在全省造成严重的人员伤亡和经济损失。本研究利用四川省5006个气象站逐日降水量资料,采用距离权重反比法(IDW)和普通克里金插值法(Ordinary Kriging)法对2018年8次区域性暴雨过程降水分布进行计算,统计出不同降水等级的面积及面积比例,并对两种插值方法的的计算精度进行了评估。结果表明:(1)在8次区域性降水过程中的距离权重反比法(IDW)和普通克里金插值法(Ordinary Kriging)法的平均相对误差均低于7%,有较高的计算精度;(2)2018年区域性暴雨降水主要分布于盆地西北部、盆地南部和盆地东南部地区,川西高原与攀西地区降水量相对较小;(3)8次区域性暴雨过程中,过程累计降水量>50mm的面积在20247~158144km2,面积比率在4.17%~32.54%。分析发现,暴雨面积能更较好的反映出一场暴雨天气过程的影响范围,同时也可以作为区域暴雨的判别指标。      

雷击大地密度的计算与软件实现

雷击大地密度（Ng）是进行雷击风险评估的重要参数之一。雷击风险评估业务的传统方法中,通常采用当地气象部门提供的所在城市的年平均雷暴日（Td）来计算评估点的Ng值,而雷击分布受地理、地质、土壤、气象、环境等诸多因素的影响,因此,在一个城市甚至一个地区都取相同的Ng值的做法存在一定的局限性。从Ng的概念出发,对标定后的闪电定位系统（LLS）数据进行处理,使用C^#编程制作计算Ng的软件,以便快捷、精确地为雷击风险评估业务提供Ng的数据支持。     

多年平均年降水量的面积分布律

通过对全国，新疆，天山乌鲁木齐河流域三种不同区域多年平均年降水量的计算分析发现，在这三种区域里，多年平均年降水量与其占有的面积之间丰同一种函数关系－我指分布函数关系。这一关系式的得出，有助于（１）定量地描述某一气候区的降水气候状况。并且，这种对问题的提法既不太粗，也不太细，而是只提降水量为某一值的区域占有多大的比例；（３）根据河水径流深估计无雨量站区域的多年降水量和计算水文气象学中的一些参数。     

不同地表情况下Cooray-Rubinstein算法的应用及其精度检验

将雷电水平电场Cooray-Rubinstein(C-R)算法推广应用于地表电导率垂直分层的情况,并利用时域有限差分(FDTD)方法对不同地表情况下C-R算法的精度进行检验。结果表明,C-R算法的适用条件为:距离回击通道为100~1 000 m、地表电导率介于0.001~0.01 S/m,最大误差小于10%。当土壤电导率均匀分布时,C-R算法的精度最好;对电导率水平分层的情况,当上层电导率小于下层电导率时,C-R算法的精度较优;当电导率垂直分层时,若观测点处的土壤电导率小于闪击点处的电导率时,C-R算法的计算精度较高,反之,精度较低;对任何光滑有耗地表而言,利用C-R算法计算的首次回击水平电场的精度优于继后回击。     

基于星载SAR数据和模式资料的海面风场变分融合方法研究

为实现合成孔径雷达数据与数值预报模式资料融合,提高海面风场精度和业务化运用水平,提出了一种基于星载SAR数据与模式资料的变分融合方法。其研究思路是采用二维连续小波变换提取SAR图像中高精度风条纹风向,结合地球物理模型函数求解海面风场的经向分量和纬向分量,然后采用Kriging插值方法将数值预报模式风速插值到SAR海面风场覆盖区域,得到SAR风速观测算子,由此构建SAR风场与模式风场融合的代价函数,并采用变分方法求解分析风场,最终得到融合后的海面风场结果。仿真分析结果表明,变分融合后的海面风速和风向结果更接近于理想值,尤其在SAR海面风场覆盖区域更为明显。选取ENVISAT/ASAR资料和与其时空匹配的欧洲中期天气预报中心模式风场资料开展实例验证,结果表明融合后的海面风场结果比模式风场更加接近于浮标观测结果。     

基于空气污染指数的太阳日总辐射计算方法

通过对2001—2012年全国23个站实测资料的分析,利用非线性回归法建立了以气温日较差、天文日照百分率和空气污染指数为主导因子的太阳日总辐射模型,这里简称为DSRM-Y模型 (Daily Solar Radiation Model-Y),检验其效果并与已有的DSRM-C模型 (Daily Solar Radiation Model-C) 进行效果比对。结果表明:太阳日总辐射与空气污染指数呈显著负相关,DSRM-Y模型的太阳日总辐射估算值与实测值的散点图以及平均偏差、均方根误差、误差分析均表现出较好的拟合效果。将模型应用于西宁、上海、昆明3个代表站,空气污染指数上升后,3个站太阳日总辐射均呈减少趋势;23个站DSRM-Y模型的均方根误差均小于DSRM-C模型,即DSRM-Y模型的拟合效果好于DSRM-C模型。     

基于位温的小麦发育期的小网格推算方法

在小麦晚霜冻害定量评估和遥感定量监测中, 需要不同空间尺度的冬小麦发育期网格资料。 该文以河南省为研究区域, 根据大气的物理特性, 提出一种机理性强、考虑地形、基于位温的气象资料的小网格推算方法, 并在小麦发育期小网格推算中具体应用。 首先根据河南省不同气候类型, 对其进行生态分区; 利用二十多年小麦发育期观测资料, 分别建立不同分区内小麦返青-拔节期积温数理方程; 在内插资料时为了考虑海拔高度的影响, 在ARCGIS软件支持下, 利用位温方程和状态方程, 通过推算出小网格上的位温、 计算不同海拔高度的气压等气象要素, 进而推算小网格上的气温资料, 最后依据小麦发育期积温模型, 推算与遥感监测资料相匹配 (分辨率为1.1 km×1.1 km) 的小麦拔节期网格资料。 结果表明: 利用此种方法推算的小麦发育期平均绝对误差在 2 d 左右, 在小麦晚霜冻害监测允许的误差范围内; 通过推算位温、气压等方法间接推算气温再推算小麦的发育期, 较不考虑海拔高度直接内插气温及其他进行高度订正的方法误差有所减小。     

关于Doppler雷达VAD技术的讨论

Doppler雷达VAD技术可以从距离圈上的Doppler速度随方位角的分布廓线中提取背景风场的散度。但是，通常Doppler雷达观测到的距离圈上的Doppler速度一般都是不完整的。为了计算散度，必须插补上所有缺侧方位上的Doppler速度，这就使应用VAD技术得到的散度带有不客观的成分。该文利用Doppler速度随方位角的分布具有一阶简谐曲线的特点，提出了用对称法计算散度的方法，从而避免了对Doppler速度方位廓线进行人为插值。文中还针对用VAD技术计算出的不同高度上不同水平面积的散度量级不同的问题，提出了对散度进行面积修正的方法。