年各时段最大降水量的质量控制要点

自动气象站平行观测第二年正式运行后,向中国气象局报送纸质气表一21年报表及“地面气象年报数据文件”（简称为Y文件）。Y文件的观测数据部分除年时段最大降水量外均可由“月地面气象观测数据文件”（简称为A文件）统计得到,年时段最大降水量可从“分钟观测数据文件”（简称为J文件）中自动挑取。     

模拟台风Ewiniar（2006）内部扰动的时空变化特征

在使用WRF（V2．2）模式双向移动嵌套方案对台风Ewiniar模拟结果的基础上,利用空间上的离散功率谱和时间上的连续功率谱、最大熵谱方法对Ewiniar内部扰动的时空变化特征作简要的分析。结果表明：台风内部波动在空间上以长波分量占优,距台风中心越近,长波分量的比重越大,而台风外围的短波分量则有所增加;Ewiniar内部的振荡现象具有非对称特征,这种非对称特征在对流层中高层及台风前移的左右两侧的眼壁内表现得非常明显,越往台风外围、越往对流层低层越不明显;对流层低层的台风眼壁内部,无论是台风前移的左侧还是右侧,低频振荡总是占很大优势。     

鹤壁市单日降水量极值估算

利用耿贝尔(Gumber)极值分布原理,对鹤壁市1965-2004年最大日降水量进行降水分布拟合,估算预报时段内可能出现的最大日降水量,得出50 a、80 a鹤壁市可能出现的最大日降水量分别为278.7 mm和301.9 mm;利用二次指数平滑法,得到鹤壁市最大日降水量年际变化总体上呈线性减少趋势.统计结果显示:鹤壁市最大日降水量有峰值增大、谷值减小的趋势,说明在未来一定时期,极端最大日降水量发生的可能性不断增加;最大日降水量集中出现在7-8月份,有明显的季节特征.     

半隐式半拉格朗日动力框架的动能谱分析

大量的观测事实表明自由大气动能谱与波数之间满足如下关系:在大尺度区域满足E∝k-3关系,过渡到中尺度区域表现为E∝k-5/3关系.数值模式动能谱是测量模式动力框架的耗散的直接度量,而耗散对模式的性能有着重要影响,因此动能谱是研究和评估模式动力框架的非常规的有效方法.文中使用基于半隐式半拉格朗日动力框架的全球/区域一体化模式GRAPES进行数值模拟试验,然后计算GRAPES模式的动能谱并与实际观测得到的大气动能谱比较,得到GRAPES模式能够很好地复制出实际大气动能谱的分布特征,包括从大尺度区域的E∝k-3关系向中尺度的E∝k-5/3关系的过渡特征.并且发现GRAPES模式存在最大有效时间步长,当时间步长小于最大有效时间步长时,模式动能谱随时间步长增大而逐渐衰减;当时间步长大于最大有效时间步长时,模式动能谱随时间步长增大而虚假增长.同时通过与实际大气动能谱比较,发现模式动能谱在5Δx波长附近开始明显衰减,因此将5Δx波长定义为GRAPES模式的最高有效分辨尺度;当空间分辨率提高与时间步长等相协调时,中小尺度模式动能谱向中小尺度延伸而更接近实际大气动能谱;当空间分辨率提高与时间步长等不相协调时,中小尺度模式动能谱存在较大误差,相应的大尺度模式动能谱亦存在较大误差.此外,时间步长对模式spin up过程有着重要的影响,较小时间步长时,spin up过程能够很好发展出合理的动能谱结构,在物理空间上表现为模式能够在spin up时间内生成和发展出合理的中小尺度系统;而较大时间步长时,spin up过程很难发展出合理的动能谱结构,在物理空间上表现为模式未能在spin up时间内生成和发展出合理的中小尺度系统.最后,GRAPES模式动能谱与WRF模式动能谱具有一致性,GRAPES全球中期模式能够完美地模拟出大尺度的E∝k-3动能谱特征.综上所述,本文通过研究GRAPES模式动力框架的动能谱得到了一些有意义的结果,为进一步研究、完善、优化和应用模式提供了科学的指导,可见动能谱是评估模式动力框架的有效方法.     

随机决策方法在气象服务中的应用

以案例分析为主要形式,阐述了随机决策方法结合气象服务在企业决策经营中的应用.案例1的分析结果表明,当未来高影响天气出现的概率未知时,其为不确定型气象服务决策问题,可根据服务对象对待风险的偏好,相应采取乐观法、保守法或最小后悔值法来选择合适的服务方案.案例2表明,当未来高影响天气出现的概率已知时,其为确定型气象服务决策问题,可采用决策树模型的最大期望估算进行辅助决策.在确定型决策问题的灵敏度分析中,可将其转化为求临界概率的数学问题,并用图示法进行求解.     

贵州年降水量和年最大月降水量多年一遇的极值计算

根据贵州省84个气象站1961-2007年的月降水资料,用耿贝尔极值I型分布分别对贵州省年降水量和年最大月降水量2种变量进行拟合,进而计算它们在不同重现期下的极值.结果表明:贵州省的降水量集中分布在东南部地区,其中贵州的安顺及黔东南地区降水量较为突出,晴隆15、30、50a一遇的年最大月、年降水量分别为559.8mm、617.1mm、658.9mm和2 019.6mm、2 177.9mm、2 293.2mm,都匀15、30、50a一遇的年最大月、年降水量分别为557mm、626.6mm、677.3mm和1 892.8mm、2 044.9mm、2 155.8mm,对拟合结果的评判采用相对均方根误差进行检验,其年降水量平均相对均方根误差为6%,年最大月降水量平均相对均方根误差为9%,可见拟合良好,对其不同重现期下的极值估计结果可信.     

基于SWAN模型的南中国海“莫拉菲”台风浪研究

我国的水运工程建设频繁受到台风浪的侵袭。为了对台风浪的防灾减灾提供有益帮助,本文基于第三代海浪模式SWAN建立了南中国海台风浪数值模型,并以“0906”号台风“莫拉菲”为例对模拟结果进行了分析。结果表明,台风风场与波浪场相似,即大小均由中心向外围递减,方向均为逆时针旋转;台风风场呈圆对称分布,而波浪场由于受到海底地形与岸线影响,呈现椭圆对称分布。有效波高等值线亦从中心向外围递减,且形状受地形与岸线影响较大。对台风浪组成机制的探讨结果显示风浪和涌浪均可组成台风浪,且海底地形与岸线(例如岛屿效应)亦对台风浪特性有所影响。     

基于JASON-2测高交叉点的东海有效波高SWAN模拟分析

以JASON-2卫星在上升和下降轨迹中所形成的交叉点的东海局部海域作为研究区域,以3个交叉点作为研究的实验点,SWAN模式基于1'-0.5'(间隔为0.1')的三角形水深网格的分辨率,对东海局部区域模拟2011年1-8月份的波浪数值,并将模拟的结果与JASON-2卫星的有效波高进行对比,结果表明,采用局部加密的三角形网格能够提高波浪数值模拟的精度,在采用有限三角形网格分辨率情况下,模拟精度随着网格分辨率的规律性增加呈现不规则递增现象,同时,设备运算效率会出现指数似的降低。通过对运算结果的统计可知,采用0.6'的三角形水深网格的分辨率获得模拟结果中精度幅度提高最大,同时加密的三角形网格主要对水深梯度较大的东南区域作用效果明显。     

电动变桨式潮流能水轮机获能分析与应用

我国具有丰富的潮流能资源,但是存在潮流流速偏低、难以高效利用等问题。潮流能水轮机变桨距技术的利用,可有效提高潮流能资源利用效率。以提高潮流能水轮机高效获能为目标,分析了水轮机叶片桨距角对潮流能水轮机获能的影响规律,研究了水轮机变桨距技术原理及控制策略。在20 k W潮流能水轮机中运用了电动变桨距技术,根据潮流流速的不同,使用最大功率点追踪控制算法控制桨距角,并对机组运行过程进行实时测试。机组运行数据表明,与非变桨水轮机相比,变桨式潮流能水轮机可有效提高其获能效率。     

使用参数化初猜测谱算法提取VV极化Sentinel-1 SAR图像的海浪要素并与ECMWF再分析数据以及浮标数据进行验证对比

The purpose is to study the accuracy of ocean wave parameters retrieved from C-band VV-polarization Sentinel-1Synthetic Aperture Radar(SAR) images, including both significant wave height(SWH) and mean wave period(MWP), which are both calculated from a SAR-derived wave spectrum. The wind direction from in situ buoys is used and then the wind speed is retrieved by using a new C-band geophysical model function(GMF) model,denoted as C-SARMOD. Continuously, an algorithm parameterized first-guess spectra method(PFSM) is employed to retrieve the SWH and the MWP by using the SAR-derived wind speed. Forty–five VV-polarization Sentinel-1 SAR images are collected, which cover the in situ buoys around US coastal waters. A total of 52 subscenes are selected from those images. The retrieval results are compared with the measurements from in situ buoys. The comparison performs good for a wind retrieval, showing a 1.6 m/s standard deviation(STD) of the wind speed, while a 0.54 m STD of the SWH and a 2.14 s STD of the MWP are exhibited with an acceptable error.Additional 50 images taken in China's seas were also implemented by using the algorithm PFSM, showing a 0.67 m STD of the SWH and a 2.21 s STD of the MWP compared with European Centre for Medium-range Weather Forecasts(ECMWF) reanalysis grids wave data. The results indicate that the algorithm PFSM works for the wave retrieval from VV-polarization Sentinel-1 SAR image through SAR-derived wind speed by using the new GMF C-SARMOD.