基于T639集合预报的持续性强降水中期客观预报技术研究

针对持续性强降水预报困难的问题,根据Anderson-Darling检验原理,构建基于中国气象局T639集合预报系统的持续性强降水中期客观预报方法。对比分析2010-2015年5-9月T639集合预报降水与实况降水的累积概率分布函数差异,在此基础上采用扩展时间序列和空间范围的方法构建3种模式气候累积概率方案,通过批量预报试验和检验,选取最优概率方案纳入预报模型,考察持续性强降水个例的最长预报时间。结果表明,随着预报时效的延长,集合预报模式的降水逐渐集中于小和中雨量级,无降水和暴雨以上量级的降水概率低于观测,168 h以后模式降水概率趋于稳定。通过扩展时间序列和空间范围能弥补模式气候资料年限不足所带来的偏差,根据区域气候特征细分模式气候的方法重点突出了不同区域的降水特征,明显优于简单集合所有区域数据的模式气候方案。基于集合预报的持续性强降水预报模型对持续性强降水个例的预报能力为8-9 d,随着预报时效的延长,降水强度以及雨带位置的预报能力逐渐减弱。      

L波段探空系统高空风平滑计算方法探讨

在分析现行业务L波段探空系统测风原理的基础上,提出改进高空测风数据的平滑计算方法.首先比较了业务分钟风与滑动平均风两种高空测风数据的平滑计算办法,并与GPS RS92测风数据进行了对比分析和批统计处理,特别是对业务L波段雷达在1～21、22～42和43分钟及以后采取不同的时间隔计算风的规定给出了分时段以及低仰角、远距离和小风速的统计分析.结果显示,滑动平均法在选取合适的滑动平均窗口的条件下,其计算的高空风与GPS RS92测风结果一致性更好且动态误差小.建议未来改进业务L波段探空系统的高空风平滑计算方法时,采用窗口为1分钟的滑动平均方式或者前20分钟采用30秒,以后采用1分钟的分段滑动平均方法.     

结构性能抗震设计理论及应用方法

基于性能的抗震设计已被国际上广泛研究,被认为是未来抗震设计的发展方向。本文在阅读和总结已有研究成果的基础上,通过阐述基于性能的抗震设计方法的基本原理以及具体的实施步骤,从中得到了基于性能抗震设计的优越性。最后总结了性能设计的灵活性和广泛的适用性,同时提出性能设计仍需不断完善的方面。     

新疆地区近50年来极端降水事件年内非均匀特征分析

利用新疆地区48个气象台站1961—2011年的逐日降水观测资料,根据百分位法定义了不同台站的极端降水阈值,又引入了表征降水时间分配特征的新参数-极端降水事件集中度和集中期,重点分析了新疆的极端降水年内非均匀特征。结果表明:(1)新疆地区极端降水阈值和年平均极端降水量空间分布基本一致,都以天山地区为最大,呈现北高南低的分布。年平均极端降水频次北部高于南部。(2)新疆地区极端降水事件集中度和集中期的空间分布存在一定的差异。总体来说极端降水分布得很密集,各站集中度在0.62~0.9之间,南疆和东疆的集中度大于北疆。新疆地区极端降水主要集中在7月上旬到8月中旬。(3)近51 a来,极端降水事件集中度表现为减弱趋势,而集中期表现为增加趋势,表明极端降水越来越分散。(4)极端降水量的季节分配状况和同期的极端降水量存在很好的相关关系。极端降水越分散,集中期越晚,极端降水量越多;极端降水越集中,集中期越早,极端降水量越少。这种相关关系在北疆地区尤为显著。     

2005年7月北极地区大气环流特征的数值研究

利用一个极地中尺度数值模式(Polar MM5)对北极地区大气环流进行了2005年7月17-19日48 h的中尺度数值模拟研究。数值分析表明,2005年7月19日500 hPa高度上,北冰洋上空北极点以东由一个冷低压控制,在极点以西则是一个暖性高压系统,在地面图上对应的则是一个气旋性环流和反气旋性环流;整个极区呈现出高(反气旋)-低(气旋)-低(气旋)-高(反气旋)的波动分布型态。选择了5个北极地区探空站与相应温度场和风场的数值模拟结果进行了对比;气象变量统计分析和垂直分布表明了数值模式很好地再现了观测大气特征,表现为小的模式偏差和较高的相关系数。在Barrow站2 m处空气温度,感热通量和潜热通量具有明显的日变化特征,PolarMM5还有效地反映出此处极地逆温层和下降风的垂直结构特征。     

热带气旋解析解与数值解的比较

对热带气旋波谱分析正确性的验证进行了讨论。通常可找一个能解析求解的特例,并对该特例求数值解,然后比较两者的结果。在保证解析解正确的前提下,若两者结果不一致,则数值求解肯定有问题。这里给出了热带气旋波谱分析验证的具体步骤,还求得了基流趋于零时热带气旋尺度涡旋中正压原始方程特征值问题的解析解。通过比较解析解和数值解的频率可知,两者的差别并不大,最大相对误差小于10％。这表明数值计算的方案设计和编程至少在基流趋于0时是没有问题的。此时仅存在一对重力惯性波,并得到了其频率方程,其特征函数可用Bessel函数来表示。因该函数是基流趋于0情况下扰动的解,故其不可能再是典型基流下的解。该情形下求取数值解看来是唯一的办法。     

叶尔羌河突发性洪水策源地初探

突发性洪水系指洪峰陡涨陡落、洪峰高、历时短、变化快的洪水,且这种洪水来前没有任何先兆,突然骤至,异常迅猛,往往使下游防洪措手不及,而造成很大的灾害和破坏。一、对叶尔羌河突发性洪水的推测解放以来,新疆的水利及有关部门就已开始调查研究叶尔羌河(以下简称叶河)洪水的发生成因与危害。新疆水利厅水文总站、喀什水文队、叶河管理处等单位都作过大量工作,继之,也有人作过研究,但由于叶河发源于著名的喀喇昆仑山,山高谷深,交通闭塞,     

现代人工景区宏观规划中基本问题的研究：以“亚洲大陆地理中心”景区…

本文针对现代人工景区宏观规划中两大基本问题《开发规模与景观配置》提出了旅游供十需分析的理论依据与思想方法，并以亚洲大陆地理中心景区宏观规划为例进行了应用研究。     

GPS全球定位系统及其在地学遥感中的应用价值

本文阐述了ＧＰＳ全球定位系统的定位特点、结构性能、观测原理与工作方式，在此基础上分析说明了ＧＰＳ在地学遥感中的应用价值：（１）野外调查中的定位监测与测量；（２）遥感影象定位校正；（３）ＧＩＳ地学编码；（４）全球环境信息定位。     

华中区域空气质量数值预报系统评估及气溶胶辐射效应的模拟研究

基于多种检验指标对2015年6月至2016年2月华中区域空气质量数值预报系统的6种污染物(PM_(10),PM_(2.5),SO_2,NO_2,CO,O_3)和AQI指数的预报结果进行检验评估,在确保模拟效果的基础上,通过敏感性试验研究区域气溶胶对地面气象要素的影响,结果表明:华中区域空气质量数值预报系统对湖北省6种污染物和AQI具有稳定且较好的预报效果。存在03预报较实况偏高,预报误差较大的问题,后期将通过误差订正来减小误差。对比CUACE模式预报效果表明,24～48 h的预报效果区域模式优于CUACE,72 h两个模式预报效果相当。气溶胶对地面气象要素具有一定的影响,对2015年1月9-12日的模拟过程而言,气溶胶的总辐射效应使地表接收太阳辐射减少7.740 W·m~(-2),2 m气温降低0.162℃,行星边界层高度降低16.457 m,相对湿度增加0.557%,10 m风速减小0.011 m·s~(-1),其中直接效应和间接效应各有一部分贡献,气溶胶对白天地面气象要素的影响比夜间大。由于区域接受太阳辐射减小、气温降低、行星边界层高度降低、风速降低、湿度增加有利于气溶胶吸湿增长等条件不利于污染物扩散,污染物浓度不断累积升高又促使气象条件的上述变化,由此产生了气象条件与大气污染之间的双向反馈作用。