基于多时相MODIS数据的黑龙江省水稻种植面积动态监测研究

水稻是黑龙江省四大主要粮食作物之一,水稻生产在黑龙江乃至全国的粮食生产中均占有十分重要的地位。本文利用2007～2009年多时相MODIS数据,在GIS、GPS的支持下,根据黑龙江省水稻生长的特点,选择水稻种植面积估算最佳时相,实现了黑龙江省水稻种植面积的动态监测,分类精度达到了85%。研究结果表明,利用多时相MODIS数据进行黑龙江省水稻种植面积的动态监测是切实可行的。     

Gamma概率分布模型参数的数值估计方法

讨论了二参数Gamma概率分布参数的估计方法,并对Thom极大似然估计方法进行了改进,提出了修正方案.     

青藏高原夏季中尺度强对流系统的时空分布

利用1994年6～8月GMS-4红外展宽数字资料，统计和分析了青藏高原上293个中尺度强对流系统（s-MCS）的活动。结果表明，它们在高原上活动频繁，并且其生命史、水平尺度及强度具有较典型的中-β尺度系统特征；它们的形成和发展主要是由于地形热力效应；它们的移动方向与300～200 hPa间的平均气流方向大体一致，并且极少移出高原。     

运用改进系统建模法对南海气象数据的建模研究

在系统建模理论的基础上,运用改进的动态数据建模方法,对南海气象数据中的温度进行建模并验证了模型的适用性.根据模型推导出格林函数、逆函数和自协方差函数等,并讨论了南海气象数据中温度模型的稳定性、可逆性和合理性.对系统的频率特性和谱函数进行分析讨论,并给出建模过程中的一些图像.根据模型的适用性检验发现,对所研究的气象数据而言,ARMA(4, 3)模型是最合适的,具有平稳可逆性.所有的建模和分析过程在MATLAB上实现.实验结果表明这种建模方案简便易行,能够快速准确地确定系统的合理模型.     

农田和草地下垫面上附加阻尼kB~(-1)变化特征的分析

利用2010年阿柔站(草地)和馆陶站(农田)的观测资料,运用阻尼法估算不同下垫面的热传输附加阻尼(kB-1),分析日变化特征,探讨用一个固定kB-1值来估算感热通量,最后将估算值与M_1958、M_1963、M_1982、M_1989、M_1998、M_2002和M_2007七种参数化方案进行比较。结果表明,在不同下垫面上,kB-1变化明显。除玉米下垫面、玉米和裸地混合下垫面外,其余下垫面kB-1均有抛物线型日变化,与地气温差具有相关性。在植被下垫面,可用中值或均值的kB-1计算感热通量。将不同参数化方案计算的感热通量与观测值之间进行比较发现,在裸地下垫面,与观测值最接近的参数化方案是M_1998方案;在混合地表则为M_1958、M_1963和M_2007方案。     

东亚季风系统的时空变化及其对我国气候异常影响的最近研究进展

本文回顾了关于东亚季风系统的时空变化及其对我国气候异常影响的最近研究进展。许多研究说明,东亚季风系统无论风场的垂直结构、年循环或是水汽输送和降水特征都明显不同于南亚和北澳季风系统,它是亚澳季风系统中一个相对独立的季风系统。并且,研究结果表明了东亚季风系统有明显的时空变化:其中夏季风系统在年际时间尺度上存在着一个准两年周期振荡和具有极向三极子异常的空间分布特征,并从20世纪70年代中后期起至今发生了明显变弱的年代际变化,这个变化在华北尤其显著;而东亚冬季风在年际时间尺度上存在一个准四年周期振荡,从20世纪80年代中后期起也发生了明显变弱的年代际变化,它引起了我国的持续暖冬。进一步的研究还揭示了东亚季风系统的变异是与海–陆–气耦合系统变异及其相互作用密切相关,因而,东亚季风系统可以看成是一个大气–海洋–陆地的耦合气候系统,即称之为东亚季风气候系统。此外,本文还从上述东亚季风气候系统的年际和年代际变异提出了长江流域严重洪涝灾害发生的气候学概念模型和华北持续干旱的气候背景。     

不确定时滞分布参数系统的振动性

研究了不确定时滞分布参数系统的振动性．采用反证法,结合Ｇｒｅｅｎ公式、不等式技术以及对不确定项的处理技巧,得到系统在Ｈｕｒｗｉｔｚ角域［０,ｋ］上振动的一些充分条件．给出了数值仿真例子,说明该方法有效．     

基于LabVIEW的CINRAD发射系统参数远程自动测试系统

CINRAD雷达的性能指标参数是影响雷达整机性能的关键因素,借助仪器获取雷达参数是现在常用的测试方式,发射系统参数作为雷达测试中的重要组成部分,峰值功率、脉冲包络参数正常与否直接影响到雷达的性能与工作状态。为了实时、准确、快速地完成雷达发射系统主要参数指标的测试,本文基于LabVIEW图形编程语言,对S波段CINRAD雷达发射系统参数建模分析设计测试系统,在现有测试原理的基础上,根据模块化思想设计新的测试方法,使用虚拟仪器技术设计程序,通过网络远程控制测试仪器的方式,解决了传统测试工作中仪器操作繁杂、效率低下、人为误差大等问题。测试系统不仅能够准确测试CINRAD雷达发射系统参数,而且具有界面友好、操作简单、扩展容易等特点,为CINRAD雷达参数测试和数据分析提供借鉴和帮助。     

中国大范围雷暴大风事件(Derechos)研究:时空分布、环境背景和对流系统形态特征

基于2002—2019年高空、地面常规观测资料,卫星云图,部分新一代天气雷达单站资料以及2009年以后的中国雷达拼图资料,采用个例筛选与统计、动态合成分析、层次聚类和雷达图分析等方法,对发生在中国的大范围雷暴大风事件(Derechos)的时空分布、环境背景和对流系统形态特征进行了分析.结果表明:(1)Derechos事...     

参数化的多次散射激光雷达方程和它的反演理论 I:方程

本文提出了一个参数化的多次散射激光雷达方程,该方程基于本文引出的四个因子,即几何消光因子、消光分布因子、前向散射因子和后向散射因子.前两个因子表征多次散射成分对大气消光系数分布、激光的发散角和接收视场角以及接收孔径的依赖关系,后两个因子表征多次散射成分对散射相函数的依赖关系.这个参数化多次散射雷达方程在241个数值试验中得以检验,这些试验包含很宽的大气条件和雷达几何参数,包括14个大气散射相函数,均匀和不均匀的大气消光系数分布,0.5至1之间变化的一次散射反照率,地基和空间站激光雷达两种情形.数值试验表明     

基于卫星InSAR技术的地质灾害隐患点探测与形变分析

地质灾害的频繁发生直接或间接地给自然环境和社会带来了不可逆转的巨大危害,近年来我国也在不断加强地质灾害早期识别和防治的力度.合成孔径雷达干涉测量（InSAR）技术以其全天时、全天候、高精度、大范围监测的优势,成为一种重要的形变监测手段.本文以贵州省黔东南州地质灾害隐患排查为例,采用差分干涉测量（D-InSAR）和小基线集（SBAS）时序InSAR技术分别处理了ALOS-2/PALSAR-2和Sentinel-1雷达数据.选取具有代表性的4个隐患点区域重点讨论,结果展示了D-InSAR在大范围地表形变探测以及SBAS在高精度形变监测中的优势,同时表明两种方法在地质灾害隐患普查中可以互相补充,提升地灾隐患的识别能力.此外,获取的隐患点雷达视线方向累积形变序列和平均形变速率,可为贵州省地质灾害防灾减灾提供有价值的参考.     

Optimal Parameter and Uncertainty Estimation of a Land Surface Model： Sensitivity to Parameter Ranges and Model Complexities

Most previous land-surface model calibration studies have defined global ranges for their parameters to search for optimal parameter sets. Little work has been conducted to study the impacts of realistic versus global ranges as well as model complexities on the calibration and uncertainty estimates. The primary purpose of this paper is to investigate these impacts by employing Bayesian Stochastic Inversion (BSI) to the Chameleon Surface Model (CHASM). The CHASM was designed to explore the general aspects of land-surface energy balance representation within a common modeling framework that can be run from a simple energy balance formulation to a complex mosaic type structure. The BSI is an uncertainty estimation technique based on Bayes theorem, importance sampling, and very fast simulated annealing.The model forcing data and surface flux data were collected at seven sites representing a wide range of climate and vegetation conditions. For each site, four experiments were performed with simple and complex CHASM formulations as well as realistic and global parameter ranges. Twenty eight experiments were conducted and 50 000 parameter sets were used for each run. The results show that the use of global and realistic ranges gives similar simulations for both modes for most sites, but the global ranges tend to produce some unreasonable optimal parameter values. Comparison of simple and complex modes shows that the simple mode has more parameters with unreasonable optimal values. Use of parameter ranges and model complexities have significant impacts on frequency distribution of parameters, marginal posterior probability density functions, and estimates of uncertainty of simulated sensible and latent heat fluxes.Comparison between model complexity and parameter ranges shows that the former has more significant impacts on parameter and uncertainty estimations.     

云参数的两种地基雷达反演方法对比研究

云微物理参数是研究云物理过程和云辐射效应的基础。采用35 GHz的Ka波段毫米波云雷达的IQ数据,处理得到功率谱数据,进行了云微物理参数的反演,并且与云雷达和微波辐射计的联合反演方法进行了对比。个例研究表明:(1)层状云的云滴数浓度(N_0)典型值在80～100个/cm~3;有效半径R_e(Effective Radius)在15～25μm之间;液态水含量LWC(Liquid Water Content)在0.01～1 g·m~(-3)之间;(2)利用功率谱进行反演,可以消除空气运动的干扰,提高了反演结果的可靠性;(3)反演结果的对比分析表明,功率谱反演方法和联合反演方法有较好的一致性,两种方案都适用于水云微物理参数的反演。     

Water Vapor, Cloud, and Surface Rainfall Budgets Associated with the Landfall of Typhoon Krosa （2007）： A Two-Dimensional Cloud-Resolving Modeling Study

Water vapor, cloud, and surface rainfall budgets associated with the landfall of Typhoon Krosa on 6--8 October 2007 are analyzed based on a two-dimensional cloud-resolving model simulation. The model is integrated with imposed zonally-uniform vertical velocity, zonal wind, horizontal temperature, and vapor advection from NCEP/Global Data Assimilation System (GDAS) data. The simulation data that are validated with observations are examined to study physical causes associated with surface rainfall processes during the landfall. The time- and domain-mean analysis shows that when Krosa approached the eastern coast of China on 6 October, the water vapor convergence over land caused a local atmospheric moistening and a net condensation that further produced surface rainfall and an increase of cloud hydrometeor concentration. Meanwhile, latent heating was balanced by advective cooling and a local atmospheric warming. One day later, the enhancement of net condensation led to an increase of surface rainfall and a local atmospheric drying, while the water vapor convergence weakened as a result of the landfall-induced deprivation of water vapor flux. At the same time, the latent heating is mainly compensated the advective cooling. Further weakening of vapor convergence on 8 October enhanced the local atmospheric drying while the net condensation and associated surface rainfall was maintained. The latent heating is balanced by advective cooling and a local atmospheric cooling.