基于加权贝叶斯网络的海洋灾害风险评估

全球气候变化背景下,海洋灾害的群发性、难以预见性和灾害链效应日显突出,造成的损失逐年上升,开展海洋灾害的风险评估工作至关重要。针对海洋灾害评估中的不确定问题,本文首先基于风险理论剖析了海洋灾害风险的不确定性特征,构建了灾害评估指标体系;然后基于贝叶斯网络模型,提出针对不确定性灾害评估的风险贝叶斯网络,进而基于主客观定权,构建了加权贝叶斯网络评估模型;最后对我国沿海地区海洋灾害开展评估研究。实验表明,该评估模型有效实现海洋灾害的风险评估,具有实际可操作性。     

Matlab对基于二进制-XML混合格式的SMOS盐度数据的提取方法与实现

基于二进制-XML混合文件格式的SMOS盐度数据的处理和延伸应用仍处于初级阶段,其前提是对SMOS数据的提取.本文详细介绍了SMOS的文件格式和利用Matlab对SMOS文件进行读写操作的方法,在此基础上给出了提取SMOS数据的流程图和实例,为SMOS数据产品的开发等下了基础.     

CORRELATION ANALYSIS OF THE WESTERN PACIFIC SUBTROPICAL HIGH AND EASTERN ASIAN SUMMER MONSOON SYSTEM BASED ON FUZZY SYSTEMS AND DYNAMICAL MODEL INVERSION FORECAST

Based on the adaptive network fuzzy inference system (ANFIS), methods to filter out the noise of impact factors from the main signal are discussed. Focusing on the abnormal weather conditions in 2010, we use the delay-relevant method to analyze the five members of the summer monsoon system that had the largest effect on the subtropical high anomalies from the observational data. ANFIS is suitable for research and simulation of subtropical highs that are difficult to describe accurately with dynamics, allowing the effect of five factors on the subtropical high anomalies to be examined. Our results show that the Mascarene cold high, the Indian monsoon latent heat flux, and the South China Sea monsoon trough had the largest effect on the subtropical high anomalies. Diagnostic analysis, with genetic algorithms (GA) and dynamical reconstruction theory, reconstructed the nonlinear dynamical model of the subtropical high and its main factors objectively and accurately from the sequence of observations in 2010. Furthermore, a dynamically extended forecast experiment is performed. The forecasts for the subtropical high area index, the Mascarene cold high index, the Indian monsoon latent heat flux, and the South China Sea monsoon trough index all show a strong short-term effect over less than 25 days. The forecasting trend is accurate, and the error rate is no more than 7%. Our results provide new insight and methods for research on the association between the western Pacific subtropical high and the East Asian summer monsoon system, and for the prediction of the western Pacific subtropical high index.     

海表地转流差商计算试验分析

基于卫星高度计海面异常高度资料反演的海表地转流场在海洋学研究中应用广泛。针对Arbic等(2012)提出的海表地转流差商计算改进算法,以南海为试验海区,通过涡动能和中尺度涡自动识别计算试验对差商改进方法进行有效性检验。结果表明,七点中差法计算的海表地转流场比其他常用差商方法更利于中尺度涡旋外边界确定,得出的涡动能分布规律和数值大小也更符合实际。     

农作物产量对夏季累积高温的气候响应——以南京市为例

利用南京站1949—2008年逐日气温、逐月降水距平百分率资料及南京市统计年鉴数据,分析农作物产量对夏季累积高温的气候响应特征。结果表明：1949年以来南京市夏季累积高温呈波动上升趋势;最近60年（1949—2008年）和最近30年（1979—2008年）夏季累积高温的线性增长率分别为0.35℃/a和2.88℃/a;夏季累积高温与夏、秋粮产量均存在显著的负相关,相关系数分别为-0.66和-0.62,油料作物对夏季累积高温的变化也有一定的响应,但不如前两者显著,棉花产量对夏季累积高温变化不敏感。     

2007/2008年冬季雨雪冰冻灾害的副热带高压环流背景与变异特征

基于NCEP/NCAR提供的1958—2008年逐日再分析资料,对2007/2008年冬季我国雨雪冰冻灾害期间副高指数特征与El Nino/La Nina年平均冬半年副高指数特征以及50a平均冬半年副高指数特征进行对比分析。采用交叉小波和小波相干分析方法,进一步分析了它们之间的相关性和异同性以及对大气环流的影响,揭示了2007/2008年我国南方雨雪冰冻灾害期间副热带高压活动与环流变异特性的一些基本特征,如La Nina事件冬季(尤其是中等强度La Nina事件年份的冬季),副高通常比一般年份副高的平均位置偏北。     

知识不确定条件下的海外保障基地自然风险情景模拟评估

针对海外保障基地面临的自然风险,在风险辨识基础上,构建了风险评价指标体系和海外保障基地自然风险的贝叶斯网络评估模型,并进行了情景模拟下的量化实验评估。针对目前贝叶斯网络评估过程中的群决策和决策偏好问题,引入了犹豫层次分析思想来优化计算指标风险隶属度,改进了评估过程中的客观性和适用性。     

基于粗糙集与犹豫层次分析的北极东北航道风险评估

运用风险分析理论和方法,以北极东北航道6个关键海峡为研究目标,构建东北航道自然环境风险评价指标体系;针对全球气候变暖以及海冰融化背景下北极东北航道航行安全问题,引入犹豫层次分析方法确定指标主观权重、采用粗糙集思想来确定客观权重,集成得到组合权重。基于所建风险分析模型,对其中3个关键海峡的自然环境风险进行了量化评估和时空特征分析,同时计算了2013年8月份6个关键海峡的风险度,模拟了一条最优通航线路并与同时期永盛号轮船的实际航行线路进行了比对。研究表明:(1)2000-2014年东北航道3个关键海峡自然环境风险均呈现减小趋势,红军海峡自然环境风险减小趋势最大;(2)对比3个海峡海峡自然环境风险度,德朗海峡最低,维利基茨基海峡次之,二者均适合通航;红军海峡风险度最高,且不适宜通航;(3)模型模拟路线与实际航线较吻合,对实时航行路线的选择有参考意义。     

基于卫星遥感资料的海洋表层流场反演与估算

为解决实际海流资料探测困难,难以大范围有效获取的问题,利用2000～2008年卫星高度计资料和QuikSCAT卫星遥感风场资料,开展了全球海表地转流和Ekman流的反演估算;针对不同纬度地区(赤道和赤道以外地区)地转效应和海洋运动差异,引入不同的运动学模型和反演估算方案,反演得到0.5°×0.5°的逐周全球表层流产品.对比分析表明,卫星资料反演估算的海洋表层流场能较为客观、准确地表现实际海表流场的基本特征,进而为海洋热量和海洋物质输送等研究提供了可用的海流数据信息.     

赤道中太平洋对流活动与西太平洋副高西伸的时延相关分析

采用交叉小波与相干小波变换方法,利用NCEP/NCAR再分析资料和 NOAA卫星观测的外逸长波辐射(OLR)资料,在多年平均资料分析的基础上,选择2005和2006年夏季西太平洋副高的西伸过程进行了诊断分析,重点讨论了赤道中太平洋地区的对流活动对西太平洋副高西伸与维持的影响与关联.结果表明,7月中旬到8月中旬间,赤道中太平洋地区的对流活动通常表现出半月左右的准周期振荡,与副高活动具有相似的时频结构和周期特征,且前者对后者存在着约一个周期的超前影响,两者的这种时延相关性表现出较好的预报意义;运用大气视热源和全型垂直涡度方程,讨论了赤道中太平洋地区对流活动引起的经向加热异常对副高西伸的影响,指出由于异常的非绝热加热在副高西伸区域产生异常的反气旋性涡度输送,进而影响和制约副高形态和位置的变异.