利用CORS站研究多因子分季节可降水量转换模型

针对GNSS气象学中可降水量转换过程较为复杂的问题,利用2017年江苏CORS站及其并址探空数据,分析大气可降水量(PWV)与天顶对流层延迟(ZTD)、温度和气压之间的相关性,采用线性回归拟合法建立多因子分季节PWV模型,并用2017-2018年数据验证模型精度.结果表明PWV与ZTD有很强的线性相关性,相关系数为0.980 3,PWV与温度和气压有较强的相关性,相关系数分别为0.611 2和-0.613 6;全年PWV模型中,单、双、多因子模型的RMS分别为2.88、1.70和0.49 mm,精度依次提高;多因子PWV模型中,分季节PWV模型较全年PWV模型的RMS分别提高0.23、0.20、0.18和0.37 mm,精度明显优于全年模型.因此,多因子分季节PWV模型预测精度优于1 mm,满足GNSS监测水汽的气象应用精度要求.     

利用GPT3模型的GNSS⁃PWV计算方法北大核心CSCD

针对部分GNSS测站缺乏实测气象参数时无法实时计算可降水量(PWV)的问题,本文以长三角地区为例提出一种将GPT3模型参数与GNSS对流层总延迟(ZTD)融合获取高精度PWV的新方法。研究结果表明,GPT3模型的气象参数和各类对流层延迟参数在长三角地区具有较好的稳定性和精度,融合GPT3模型的干延迟(ZHD)、加权平均温度(Tm)和GNSS⁃ZTD所得PWV的RMS为3.56 mm,接近GNSS⁃PWV的3.74 mm,远优于GPT3⁃PWV的11.12 mm。     

西安高陵M_S4.4地震天体引潮力和温度变化过程初探

对2009年11月5日西安高陵Ms4.4地震的天体引潮力周期变化过程进行计算,并据该周期分析多源综合温度数据资料,提取地震过程的异常温度变化图像.结果表明:天体引潮力对地应力处于临界状态的活动断层具有诱发作用;震前温度发生明显异常,经历了起始增温一异常减温一温度恢复的演变过程.显示微震过程中天体引潮力作用明显,温度异常也有清晰反映,是地震热异常现象的有力证据,也是对利用热异常预测地震方法科学性的补充证实.     

PS溶液渗透对非饱和土的增强效应研究

特定模数硅酸钾溶液(PS)已广泛的用于我国西北干旱地区土遗址加固保护工程中,并且取得了显著的效果.但是PS对潮湿地区遗址土加固效果,目前尚缺乏成熟的理论和实验验证.本文从室内试验的资料出发,研究PS对潮湿地区土遗址非饱和土的增强效应.本次研究土样取自位于潮湿环境中的浙江杭州良渚土遗址(3000 B C.),在实验室内对...     

营口市百年气温变化特征研究

基于1904—2019年营口市国家气象观测站的气温资料,利用线性倾向估计、7 a滑动平均、Mann-Kendall检验、Morlet小波分析等方法,分析了近116 a营口市气温变化规律和特征。结果表明：1904—2019年,营口市年平均气温呈明显的上升趋势,上升速率为0.17℃·(10 a)^-1。各季平均气温变化也均呈现出明显的上升趋势,其中冬季平均气温上升速率最快,春季、秋季次之,夏季上升最为缓慢。营口市年平均气温具有明显的年代际变化特征,大致经历了“冷—暖—冷—暖”的变化过程,各季也呈现出不同的变化过程。营口市年平均气温、春季、夏季、秋季及冬季平均气温均发生了突变,突变的年份分别为1987年、1988年、2015年、1991年和1979年。营口市年平均气温存在6 a、20 a、37 a及64 a的周期震荡,其中64 a为主周期,各季平均气温也存在不同时间尺度的周期震荡。     

湖南三地加权平均温度分区分时模型研究

针对大气加权平均温度(Tm)会受到地理位置、地形、气候和季节等因素不同程度影响的问题,利用湖南省长沙、郴州、怀化3个站2012—2013年探空数据计算的T_m,首先分析T_m与地面温度T_s的线性关系,再采用一元线性拟合的方法拟合出湖南不同地区及不同季节的分区分时T_m模型。研究结果表明:湖南地区本地化T_m全局模型的平均偏差和标准差都较小,预测精度优于Bevis模型,更符合实际就标准差而言,除冬季之外,春夏秋3季的标准差分别降低了0.07K、0.19K、0.03K,因此,分时T_m模型精度优于全局T_m模型,且夏季的精度提高尤为明显。因此,在湖南GPS气象业务应用中,使用分时模型可获得更高精度的T_m和大气可降水量。     

不等式约束加权整体最小二乘的凝聚函数法

误差向量的方差-协方差阵是一般对称正定矩阵下的附不等式约束加权整体最小二乘平差模型,研究了其参数估计和精度评定问题。首先,将残差平方和极小化函数在整体最小二乘准则下转化为只包含模型参数的目标函数,同时将所有的不等式约束表示成一个等价的凝聚约束函数,并运用乘子罚函数策略将不等式约束加权整体最小二乘平差问题转化为相应的无约束最优化问题,并用BFGS方法求解。然后,将误差方程和约束函数线性展开,推导了最优解和观测量间的近似线性函数关系,运用方差-协方差传播律得到了最优解的近似方差。最后,用数值实例验证了方法的有效性和可行性。     

Stochastic seismic response of structures with added viscoelastic dampers modeled by fractional derivative

Viscoelastic dampers, as supplementary energy dissipation devices, have been used in building structures under seismic excitation or wind loads. Different analytical models have been proposed to describe their dynamic force deformation characteristics. Among these analytical models, the fractional derivative models have attracted more attention as they can capture the frequency dependence of the material stiffness and damping properties observed from tests very well. In this paper, a Fourier-transform-based technique is presented to obtain the fractional unit impulse function and the response of structures with added viscoelastic dampers whose force-deformation relationship is described by a fractional derivative model. Then, a Duhamel integral-type expression is suggested for the response analysis of a fractional damped dynamic system subjected to deterministic or random excitation. Through numerical verification, it is shown that viscoelastic dampers are effective in reducing structural responses over a wide frequency range, and the proposed schemes can be used to accurately predict the stochastic seismic response of structures with added viscoelastic dampers described by a Kelvin model with fractional derivative.     

基于精密单点定位技术的矿山变形监测分析

矿山变形监测是矿山安全开采与可持续发展的重要组成部分。文章基于精密单点定位(Precise Point Positioning,PPP)技术,利用矿区实地采集的高频GPS观测数据,以静态相对定位结果作为参考,分析在矿山复杂多路径环境下的PPP定位精度。研究结果表明,在卫星数量足够(6)和几何精度因子较好的情况下,基于静态PPP定位技术,观测1h以上的时间就可以获得水平毫米级、垂直约1cm的定位精度;而动态PPP定位目前还只能获得厘米级的定位精度,还不足以用于毫米级的高精度变形监测。因此观测时间2h以上的静态PPP定位可满足毫米级矿山变形监测的精度要求。     

基于实时精密单点定位技术的暴雨短临预报

提出了一种将实时精密单点定位(Precise Point Positioning, PPP)技术用于暴雨短临预报的新方法.该方法首先基于GPS连续运行参考站网(Continuously Operating Reference Stations, CORS)实时估计的精密卫星钟差完成PPP解算,再以实时获取的对流层延迟(Zenith Tropospheric Delay, ZTD)及其增量变化为依据进行暴雨短临预报.研究结果表明:一般雷暴天气来临之前的2~6 h,ZTD增量表现为先后突破±5 mm/5 min,且后续记录到的实际降水量大小与ZTD维持在高水平阶段的时间长短有较好的对应关系;就热带气旋而言,在强风作用下,ZTD增量变化表现的异常活跃和复杂,规律性较弱,但对短临预报强降雨仍有一定的指示作用.