基于非线性误差信息熵的系统可预报分量分析

基于非线性误差信息熵理论,研究了Lorenz系统非线性误差增长规律,并对系统的可预报分量进行了分析.结果表明:系统可预报性定量估计需综合考虑初始误差不确定性和系统自身不确定性的影响;非线性误差增长除与初始误差大小有关外,还与初始误差向量空间分布有关,即使相同大小不同方向的初始误差,非线性误差增长也存在差异;非线性误差增长的可预报性与误差分量有关,但与分量所占比例大小的无关,贡献率最大的分量,可预报性不一定最高,贡献率最小的分量,可预报性也不一定最低;不同的分量,可预报性不同,且不同时间段,可预报分量不同,可预报性也不同.     

EnKF同化雷达资料对一次极端局地强降水事件预报影响及其可预报性分析

局地强降水可以引发山洪、泥石流等次生灾害,目前准确预报局地强降水依然是天气预报业务的难点.本文针对一次发生在西北太平洋副热带高压边缘、导致12人死亡的极端局地强降水事件,利用集合卡尔曼滤波(En KF)开展多普勒雷达径向风观测资料同化试验,并对En KF同化过程不确定性进行分析.结果表明:不同化观测资料,采用单一初值的确定性预报或增加初值扰动、采用多物理过程的集合预报均不能正确预报强降水发生位置,而利用En KF同化雷达径向速度观测资料能有效改进确定性和集合预报效果,特别是强降水位置预报.通过En KF同化雷达资料,建立深厚的中尺度对流系统是改进降水预报效果的直接原因.在具备了对流发生条件的大尺度环境背景场中,上游地区、对流层中下层经向风和水汽场的合理扰动是影响同化过程和降水预报的关键因素.该个例预报过程受实际可预报性影响,具有不确定性,大尺度初始条件的差异或初始扰动场振幅偏小导致的En KF分析场差异都会对模拟结果造成较大影响,而采用En KF循环同化有助于提高该个例的预报准确性.敏感性试验还表明未来通过改进数值模式或改善观测系统,提供更准确观测信息,可以对此类短时强降水事件做出更准确预报.     

基于非线性误差信息熵理论的大气多变量系统可预报性分析

基于非线性误差信息熵理论,通过分析非线性误差信息熵和气候态信息熵随时间演变规律,引进了定量估计大气多变量系统可预报性的联合可预报期限和单变量可预报期限,该期限既适合度量气候态信息熵为常值的可预报性,也适合气候态信息熵随时间变化的情形.利用NCEP/NCAR逐日再分析资料,计算了非线性误差信息熵和气候态信息熵随时间演变以及相应的可预报期限,并对冬季大气500 hPa温度场、纬向风场和经向风场的各单变量可预报性和三变量联合可预报性进行了分析.结果表明:对于单变量可预报性来说,温度场和纬向风场的可预报性相对较大,经向风场最小,它们的可预报期限具有纬向带状分布特征,尤其是经向风场,其可预报期限在纬向上明显存在3条低值带和4条高值带;对于多变量联合可预报性来说,由于各变量之间相互联系,多变量联合可预报期限不是单变量可预报期限的简单平均或线性组合,其可小于所有单变量的可预报性期限,也可介于各单变量可预报期限之间,且这个特征具有非常明显的区域差异,不同区域具有不同的结果.     

非线性误差的信息熵理论及其在可预报性中的应用——以Lorenz系统为例

由于初始误差的不确定性,非线性系统预报误差也是不确定的,信息熵可以度量这些不确定性.本文将动力学的非线性误差增长理论和统计学的信息理论有效结合,提出了基于非线性误差的信息熵概念.非线性误差的信息熵可分为时间信息熵和空间信息熵,其不仅可用来估计系统整体和各分量的可预报性,还可分析系统各分量之间的联系和各分量对整个系统可预报性的影响.以Lorenz系统为例,本文还研究了非线性误差的信息熵在可预报性中的应用,给出了系统整体可预报性的空间分布.结果表明:无论空间信息熵分析,还是时间信息熵分析,Lorenz系统在两吸引子周围和运动空间边缘运动时,系统对初值的敏感性较小,可预报性较高且可预报期限较长.通过对Lorenz系统可预报性的实例分析,验证了非线性的误差信息熵理论在可预报性研究中的可行性和有效性,尤其在估计系统整体可预报性方面,为下一步研究大气不同气象要素的联合可预报性奠定了理论基础.     

三种地震“平静”的概念及其预报意义综述

文章归纳、区分出三种地震“平静”的概念,综述了确定各种“平静”的方法及其在地震预报中的作用和物理机制。     

“霍山震情窗”动力学背景及预测意义分析

安徽“霍山震情窗”作为华东地区的应力敏感部位,能够以微震、小震活动的形式反映区域应力场的变化。本文基于应变能释放方法对“霍山震情窗”的动力学背景进行了研究,结果表明该震情窗易受青藏块体强震活动的影响,从而出现开窗异常,其异常变幅相对较大;此外,震情窗所处区域应力场的波动变化也会导致开窗异常,其异常变幅则相对较小。上述2 种动力学背景的开窗异常对华东地区中强地震均具有较好的预测意义。此外,在实际应用中应关注多种动力学背景的共同影响可能导致的开窗异常。     

中国地震局监测预报司在北京举办“地震电磁波前兆观测技术与分析预报方法论坛”

为推进地震前兆观测技术和分析预报方法创新,广泛听取各方面对我国地震预报发展的意见和建议,中国地震局监测预报司与中国地震局地球物理研究所、地震预测研究所、中国地震学会电磁专业委员会于2008年11月29—30日在北京联合举办了“地震电磁波前兆观测技术与分析预报方法论坛”。     

浮游植物叶绿素a测定的“热乙醇法”及其测定误差的探讨

详细介绍了一种国际上通用的浮游植物叶绿素a测定方法-热乙醇萃取法,并根据文献记载和作者多年的实践经验．对这种测定方法可能产生的误差进行全面的探讨,为国内水环境研究人员尽快掌握这种方法提供了科学的参考．     

我国大陆及其邻区6级以上地震的“缺震事件”——一种大地震中期预测指标的分析研究

在内陆强震活动的起伏中,6级以上地震的大范围长时间缺震,具有重要的意义。有的研究者已将其作为将发生7级地震前的标志之一。作者系统地清理了1897—1988年8月间中国大陆及其邻区6级以上地震“缺震事件”的始末,较多的震例表明,限定“缺震事件”起止的地震具有中期预报意义。它们在地震构造上的原因可能是代表区域最活跃的破裂,突然处于阻碍、闭锁状态,其持续时间大于10个月,再次发生6级以上地震为解锁,并随即出现新的一轮大地震活动。故可以作为一种大地震中期预测的指标。     

阿尔山火山群深部“拱桥式”岩浆系统及其稳定性分析

阿尔山火山群自更新世至近代持续活动,具有潜在喷发的危险,因此加强对阿尔山火山群岩浆系统的研究,评价火山群的活动性具有重要的意义。在获得阿尔山火山群地区大地电磁测深数据的基础上,对其进行标准化处理后经二维非线性共轭梯度反演,获得二维电性结构成像,发现阿尔山地区岩石圈内部存在大规模的"拱桥式"中、低阻异常(电阻率320Ω·m),并在伊尔施镇西侧和柴河镇东侧分别存在明显的高导异常(电阻率40Ω·m);前者体积相对较小,埋藏深度在40~60km,后者体积较大,埋藏深度在60~90km,甚至更深。结合地质、地球化学资料,推断"拱桥式"异常为新生代来自两侧盆地软流圈的玄武质岩浆运移的通道,其所包含的2处高导异常,极可能为未冷凝或正在聚集的岩浆房,因此阿尔山岩浆系统由"拱桥式"通道和来自软流圈的玄武质岩浆组成,火山群具有统一的岩浆系统。进一步分析表明,"拱桥式"通道物质熔融百分比≥0.5%,岩石圈结构总体趋于稳定,其所包含的2处岩浆房熔融程度为2.5%~11.5%,颗粒边界可能已被溶体全部润湿,岩石的流动强度相对较低,岩石圈结构稳定性较差。区域地震分布、温泉的形成与阿尔山火山群岩浆系统也具有一定的相关性。综合迹象表明阿尔山群正处于休眠期,并非死火山,有再次喷发的可能,应密切监测。     

“中国古湖泊演变及其水汽循环动力学过程”国际会议于1999年4月26-29日在南京召开

在国家自然科。学基金委、中国科学院南京地理与湖泊研究所、中国科学院湖泊沉积与环境开放研究实验室、中国科学院百人计划项目、德国马普科学院生物地球化学研究所的共同资助下,于１９９９年４月２６－２９日在南京召开了“中国古湖泊演变及其水汽循环动力学过程”为主题的国际工作会议会议邀请了中外第四纪地质学、湖泊沉积学、古气候学、大气环流模型、全球水文模型和植被模型等４０多专家学者参加,会议报告３０余篇参加会议的代表来自中国、德国、英国、美国和澳大利亚等国家．为期三天的工作会议介绍中国不同区域的古湖泊研究的最新…     

试剂对微量汞分析的影响及其引起的“干扰异常”的排除

用ＸＧ－冷原子吸收型数字测汞仪对水汞等进行纳克级别以下的极微含量分析。测量中加入的一些试剂影响测量数据的准确性和稳定性。对此笔者进行了一些实验研究。本文分析和介绍了测定中添加剂试剂的影响情况和一些实测数据分析实例，并提出了一般的解决方法１，在地震和其他领域微量汞测量中有使用价值。     

对“地震危险性分析中贝叶斯模型的意义及其应用”一文的讨论

一、引言 作为对随机变量分布参数估计的经典方法的补充手段,贝叶斯技术在工程技术问题的统计分析中愈来愈广泛地发挥着作用。它可以将未知的分布参数处理为随机变量,并将参数估计的不确定性结合到基本随机变量的固有变化中去,而且可以将直观的、经验的或非直接的信息的判断与观测资料结合起来,从而得到一个均衡的参数估计。在日益发     

对“地震危险性分析中贝叶斯模型的意义及其应用”一文讨论的答复

1、对某地区地震发生率完全无知的情况下,原文采用的无上限均匀分布是合乎逻辑的假设。任何其它分布,或给定某上限值,无疑包含了某些信息,但这就违背了完全无知的前提。给定上限的均匀分布会带来积分的困难,且最后结论相差极微。为此,我们认为原文的假设在逻辑上是合理的,在数学处理上是简便的。 2、从直觉上,或从最大似然率的观点,历史数据所提供的平均发生率应该是最可能的