基于集合Kalman滤波数据同化的热带气旋路径集合预报研究

构建了一个基于集合Kalman滤波数据同化的热带气旋集合预报系统,通过积云参数化方案和边界层参数化方案的9个不同组合,采用MM5模式进行了不同时间的短时预报。对预报结果使用“镜像法”得到18个初始成员,为同化提供初始背景集合。将人造台风作为观测场,同化后的结果作为集合预报的初值,通过不同参数组合的MM5模式进行集合预报。对2003～2004年16个台风个例的分析表明,初始成员产生方法能够对热带气旋的要素场、中心强度和位置进行合理扰动。同化结果使台风强度得到加强,结构更接近实际。基于同化的集合路径预报结果要优于未同化的集合预报。使用“镜像法”增加集合成员提高了预报准确度,路径预报误差在48小时和72小时分别低于200 km和250 km。     

WRF_ROMS-1.2中尺度海气耦合模式简介

本文介绍了WRF_ROMS-1.2中尺度海气耦合模式的研发背景、子模式、耦合技术,并依照模块功能介绍了该耦合模式中各子模块的主要作用。WRF_ROMS-1.2采用的MCT(ModelCoupling Toolkit)耦合器技术及消息传递的并行计算方式,均为当前多模式耦合的先进技术,很大程度上提高了模式的可扩展性和计算效率,为耦合模式的建立以及中尺度海气相互作用(尤其是热带气旋期间的海气相互作用)的研究、模拟和预报提供建设性参考。     

基于局地相似理论的蒸发波导计算方案及敏感性试验

蒸发波导是海洋环境中最常出现的异常大气折射结构,具有很高的利用价值.利用局地相似理论代替 Monin-Obukhov 相似理论来确定近地层温度、湿度垂直分布廓线,并借助热带海洋全球大气-海气耦合响应试验(TOGA COARE) 中提出的总体通量算法,对 Local 模式和 New 的推导过程和算法设计进行了详细的阐述和说明.通过比较不同模式的计算结果和敏感性试验发现,在较强逆温和低风速(强稳定层结) 条件下,除 P-J 模式外,基于 Monin-Obukhov 相似理论的蒸发波导模式计算的高度值均出现异常突变;而基于局地相似理论的 Local 模式能够有效抑制这种异常突变的现象,且与加入人为修正的 P-J 模式结果比较接近.New 模式集 Babin 模式与 Local 模式的优点于一身,应该说是目前理论上最为完善的模式.     

预生成思想在地理信息服务中的应用研究

从瓦片地图、栅格索引、公交换乘三方面阐述了预生成思想在地理信息服务中的应用,论证了预生成思想在提高地理信息系统的响应速度方面具有重大的意义。     

应用SVM技术模拟前向辐射传输模式

提出了一种利用支持向量机(SVM)模拟前向辐射传输模式的方法.利用欧洲中期天气预报中心(ECMWF)的RTFOV_8_7前向辐射传输模式和60L-SD廓线集牛成了AMSU-A模拟亮温资料,用模拟亮温和相应的廓线集资料组成训练样本和检验样本,采用SVM方法进行训练.对检验样本的模拟显示,SVM可以用于描写前向辐射传输模式中的非线性映射关系,较好地由大气廓线集资料模拟出与其相关的AMSU-A仪器5-14通道亮温,其中通道6-14的均方根误差在0.1K以内,平均误差算术平均值在0.01K以内.通过多元线件同归方法对温度廓线进行反演试验,发现用SVM模拟的亮温可以用于温度廓线反演,其反演精度可以达到甚至高于RTTOV_8_7计算的亮温.     

远震前的地电场潮汐波异常

分析了5次远强震前河北省昌黎台、兴济台记录到的电场异常,发现该异常主要集中在震前2个月左右的时段内, 具有很好的短临预报意义. 震前电场呈现不同的异常特征,但与固体地球潮汐波变化关系密切,如半日、半月等潮汐波周期信号增强,引起电场变化幅度增大;或本该正常记录到的潮汐变化幅度突然减小或消失;以及高频信号增多并伴有跃变现象. 分析异常产生机理认为,强震前的这种异常现象是震源区临震孕育过程中岩石弱化产生的电场异常,经自由空间或地壳传播到达地电台站后,与台站记录的电场潮汐波相叠加产生潮汐波增强或减弱现象. 高频异常可能与台站下方岩石孔隙度、渗透率等介质性质的改变有关,反映了强震的远场动态效应.      

基于AO的水系自动制图综合应用研究

ArcObjects(AO)二次开发组件具有强大的图形分析和处理功能。本文通过设计树状水系的数据组织、河流选取和概括方案,探讨了使用AO组件对象接口实现树状水系的自动制图综合方法,并提出了Douglas-Peucker算法的改进。     

象山港周边主要入海污染物特征研究

根据2010—2019年象山港主要入海污染物监测数据,对主要污染物（化学需氧量（COD）、总氮（TN）、总磷（TP））的年变化、月变化,主要污染物的浓度、入海通量及其影响因素进行了分析研究。结果表明：主要污染物COD、TN和TP的入海污染物浓度年变化呈现先升高后下降的趋势,均在2015年达到最大值;月变化较高值主要出现在冬季的1—3月,且主要集中在港底附近入海口。通过对主要污染物的入海通量估算,发现河流入海污染物以颜公河贡献最大,水闸入海污染物中COD以红胜海塘1号闸贡献最大,占比27.7%,其次为大嵩江水闸和红胜海塘3号闸;TN以三山大闸贡献最大,占入海总量的91.0%,其余均较低;TP以三山大闸贡献最大,占比25.1%,横江闸次之,但总体上均呈现一定的降低趋势。COD主要受水土流失和生活污染影响,TN和TP主要受农业和水土流失影响。最后,以宁海颜公河入海污染为例,分析了其对邻近海域生态环境的影响,发现入海污染物对邻近海域生态环境影响较大,建议加强陆源入海污染物的排放管理。     

基于神经网络的钢筋混凝土异型节点损伤分析

提出了将神经网络技术引入到钢筋混凝土构件损伤分析中的意义,并介绍了其在结构分析中的应用。根据低周反复荷载作用下钢筋混凝土框架异型节点的受力特点和破坏模式,定义了节点的损伤指标并分析了影响节点损伤指标的主要因素。利用前馈神经网络方法建立了该类节点的损伤模型。通过与传统分析方法相对比可知,在拥有了充分可靠的试验数据基础上将神经网络技术引入到伪静力条件下钢筋混凝土构件的损伤分析中可在一定程度上弥补传统计算方法的不足,为异型节点的研究提供了一种切实可行的途径。     

大同矿区口泉沟南地下水资源的合理开发研究

矿山地区一方面采矿存在着水患,另一方面又因疏干排水而使日常生活缺水。目前我国有关矿区供排结合的实例并不多见。以大同矿区口泉沟南为例,分析了该区的地质、水文地质条件,并用数学模型的有限元法评价了地下水资源的允许开采量。同时提出和论证了最佳开采方案。