多源降水预报集成技术应用研究

基于欧洲中期天气预报中心全球高分辨率预报模式ECMWF、中国自主研发的新一代业务化区域数值模式GRAPES_Meso和WRF中国全国区域预报模式的降水预报结果进行未来3 d降水集成预报.以中国地面—卫星—雷达三源融合逐时降水格点产品(CMPA-Hourly,V2.0)作为"观测值"进行建模,采用消除偏差多模式平均法和基...     

多源气象卫星数据融合方法与应用的比较研究

随着气象卫星遥感数据趋于丰富化,如何对格式复杂、分辨率差异较大的多源气象卫星遥感数据进行合理融合,在提高分辨率的同时,剔除冗余和噪音的影响,获取更加精细可靠的融合数据,成为当前提升海量气象卫星遥感数据利用率的有效途径。本文基于多源气象卫星数据融合技术,综述了数据融合理论的主要过程与层次、常用像元级融合方法以及定量评价指标,综合探讨了不同数据融合方法的适用范围与优缺点,并且对于当前存在的问题和今后多源气象卫星数据融合的发展与应用前景予以讨论,以期为数据融合方法的进一步探索以及拓宽应用途径提供帮助。     

基于多源数据融合的农产品气候品质评价模型研究

本文以新疆麦盖提灰枣为例,在基于气象观测资料开展气候品质评价的基础上,将FY-4A卫星遥感数据、高分辨率多源融合实况格点产品(ART-1km、CLDAS-V2.0、Laps)应用于农产品气候品质评价,研制了点面结合的网格化农产品气候品质评价模型,阐述了基于多源数据融合的农产品气候品质评价方法。结果表明,通过该方法可明显提高农产品气候品质评价结论的可靠性和精细化程度,同时也可解决无观测资料地区农产品气候品质评价问题。     

基于多源数据融合的云南省雷电灾害风险综合评价与区划

根据自然灾害风险理论,结合气象数据、地理信息、人口与经济资料等开展雷电灾害风险综合评价,研究致灾因子、孕灾环境和承灾体等因子与风险的定量化关系,建立评价指标和层次分析模型,运用模糊综合判断和聚类分析等方法计算综合评价指数并划分风险等级.结果 表明:雷电灾害高风险区主要集中在滇中、滇西南及滇西北的丽江东南部等地区;次高风...     

多源资料在哈尔滨一次夜间弱降水雷暴大风分析中的综合应用

利用自动站观测、天气雷达、探空等多种资料对2017年7月11日夜间发生在哈尔滨主城区的一次风雹天气进行分析。结果表明:"7.11"过程是一次弱降水雷暴大风天气,"下湿上干"的典型的喇叭口结构,以及表征稳定度指标的对流参数,有利于对流风雹的发生,但不利的相对湿度,使其对流发展的水汽条件受限,又在某些方面抑制了对流的发展,这也正是11日夜间降水量较少的原因之一;从雷达观测角度来说,"7.11"夜间的雷达强度、速度特征不具备明显的大风天气指标,指示性不强,但VIL具有一定的指示作用,如果能有效地判断VIL的跃增与突降,可以提前做到预警,提高预警的时间量。     

多源观测数据在LAPS三维云量场分析中的应用

该文将我国FY-2C气象卫星通道数据、地面观测数据、雷达数据融合进入LAPS (Local Analysis Prediction System) 三维数据分析系统中,获得了三维云量场分布,并采用北京地区2009年11月9日08:00(北京时,下同) 和华南地区2008年6月12日14:00个例,设计了5种试验对LAPS融合的云量场进行分析。结果表明:LAPS云分析中,地面观测对云底结构起主要订正作用,雷达观测对云中、低部信息起主要订正作用,而卫星云图数据对云顶分布订正效果显著,卫星资料是获得客观三维云量场不可或缺的数据。     

基于多源融合资料分析北京一次超强城市热岛三维结构特征

城市热岛效应是人类活动对大气系统影响的最主要体现之一。本文利用(Space and Time Multiscale Analysis System,STMAS)时空多尺度分析系统,融合了地面自动站、雷达、卫星等多源高时空分辨率观测资料,建立了城市热岛三维数据集。并在此基础上统计了2021年北京夏季的城市热岛强度变化特征,选取其中一次超强城市热岛个例(2021年6月11—12日)详细分析了其三维精细化结构特征。结果表明:(1)本个例中,夜间郊区近地面迅速降温,形成逆温层;而城市近地面降温缓慢,使得近地面城郊温差不断增大。(2)本次超强城市热岛三维温度场暖心结构在地面和990 hPa以下低空等压面清晰可见,风场距平呈现气旋性环流特征并在低空从郊区向城区辐合,引起可到达中高空的上升运动,说明城市热岛效应有增强垂直环流的作用。     

基于信誉机制的多径源路由协议研究

为了提高无线Ｍｅｓｈ网中多径源路由协议（ＭＳＲ）的路由安全,在原协议基础上引入了信誉机制,在每个节点上维护１个信誉表．源节点在路由建立前对节点信誉度的进行验证,当节点的信誉度值低于限定值时,就孤立该转发节点．以此建立多个安全的路由路径,提高ＷＭＮ中路由的安全．仿真结果表明：在包含恶意节点的ＷＭＮ中,改进后的路由协议有较好分组投递率和较低的端到端时延．     

两种气温多源数据融合实况产品在新疆地区的评估与对比

利用新疆2019年1—12月自动气象站气温观测资料,对1、5 km两种国家级气温多源融合实况产品进行评估检验,评估指标包括平均误差、平均绝对误差、均方根误差、相关系数和准确率。结果表明：（1）两种气温实况产品在新疆地区总体质量较好,但在海拔较高、地形复杂地区站点误差较大。平原站点的评估结果优于山区。1 km产品的准确率较5 km产品在各区域明显提升,其他评估指标1 km产品较5 km产品在平原站点质量有所提升、山区站点略有下降。从评估指标分段误差的站点数量来看,1 km产品较5 km产品处于误差低值区的站点数量明显增多,但误差高值区的站点数量也有所增加。（2）以北疆和天山山区的站点为例,分析评估结果逐月变化及日变化情况。1—3、12月（冬季）评估结果较差、波动较大,4—11月评估结果较好且较为稳定。北疆12—20时是各指标质量最佳的时段,且较为稳定,07时表现较差;天山山区07时产品质量较差,18—19时质量最好。（3）两种气温实况产品日最高、日最低气温质量较好,相关系数均超过0.99。     

基于多源数据的地面降水质量控制方法研究北大核心

本文在研究地面小时降水量与自动站其他观测要素的关联关系和雷达定量估测降水的基础上,提出从自动站关联要素和雷达估测降水两个角度对地面降水进行综合质量控制的多源质量控制方法。利用该方法对2019年5至6月江苏省国家级自动站小时降水量进行质量控制,结果表明:1 h相对湿度变化值、1 h变温,相对湿度与小时降水量关联关系较好;基于SFLA-BP的雷达定量估测降水结果与Z-I关系法相比精度更高,提升了天气雷达对降水质量控制的有效性;多源降水质量控制方法比MDOS准确率提高1.45%,产生可疑数据量下降67.16%,该方法能有效提升现有降水质量控制方法的准确性。     

基于多源融合数据评估2014-2018年中国地表大气臭氧污染变化及其健康影响

基于中国环境空气质量监测站观测数据、区域空气质量模式（CMAQ）模拟数据和卫星反演数据,利用数据融合方法获得了2014、2018年地表大气O₃质量浓度水平变化及其空间分布,通过空气污染控制健康效益评估工具（BenMAP-CE）评估了2014、2018年中国O₃导致的过早死亡人数。结果表明：2018年中国O₃日8 h最大（O₃-MDA8）质量浓度年均值为98.0 μg/m³,较2014年的87.9 μg/m³增长了11.5%,其中安徽省、山西省和山东省的O₃-MDA8质量浓度增加最为明显;2014和2018年O₃相关过早死亡人数分别为17.4万和26.7万,过早死亡人数增长率约为57%;中国9个区域中的中部区域O₃质量浓度和O₃相关过早死亡人数较其他几个区域增长最多,并且人口密度为1 000人/km²左右的区域过早死亡人数增加最多;河南省、河北省和四川省的O₃相关过早死亡增加人数比其他省份多;近年来中国地表大气O₃的健康危害的增加程度远大于O₃质量浓度的增加程度,应尽快加强对O₃污染的控制。     

基于多源卫星资料的中国地区云宏微观特征研究

利用2007—2016年国际卫星云气候计划（International Satellite Cloud Climatology Project,ISCCP）、云和地球辐射能量系统（Clouds and the Earth''s Radiant Energy System,CERES）和中分辨率成像光谱仪（Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer,MODIS）卫星反演云产品,对比分析了不同数据反演的中国地区云系结构的宏微观特征,并采用复合评价指标定量评估了不同数据之间时间和空间上的一致性。结果表明：三套卫星数据都能较好地反演出中国地区总云量呈南高北低、东高西低、夏高冬低的分布特征,但通过比较时间技巧（Temporal Skill,S_T）及空间技巧（Spatial Skill,S_S）复合评价指标及其各项分量发现,与MODIS相比,CERES与ISCCP数据反演的总云量时间序列演变特征明显更为一致,且其评分均有南方优于北方,夏季优于冬季的特征;进一步分析不同高度云量的S_T评分发现,CERES和ISCCP两套数据在南方地区的总云量差异主要来自于低云量的绝对偏差,而北方地区的偏差则同时存在于低云和中云;对比分析MODIS和CERES反演的云滴有效半径发现,高云对应的冰相云一致性较高,而中低云相对应的液相云的偏差则有夏季高于冬季的规律。针对夏季液相和冰相云滴粒径及概率密度分析则表明,相比CERES数据,MODIS对夏季液水和冰水粒子的有效半径在不同地区均有不同程度的高估,液（冰）水谱宽则更宽（窄）。     

基于饱和约束和时变观测器设计的异构航天器姿态控制策略

针对空间异构环境下易产生非线性和不确定性影响,多个异构航天器进行姿态控制存在执行器输入饱和约束,对有限的资源进行协作调度难度大等问题,提出了异构航天器包含饱和输入和不确定性动态的鲁棒一致性追踪控制策略.在该控制策略中,参考系统的动态权重矩阵被允许是完全未知的,因此现有的方法并没有可行解.通过引入有向生成树假设,一种新的权重平均方法被提出来构造分布式观测器动态.通过综合分布式观测和非线性动态,一类新的鲁棒一致性追踪控制器被设计.仿真结果表明：当同步行为和分布式观测动态能够被同时获得并且达到领导者状态,异构系统的鲁棒一致性问题将被解决.同时,通过利用多个航天器的动态模型,设计了不同性能指标的参数条件,验证和分析了提出方法的有效性.     

An experimental technique for studying heterogeneous reactions of polyaromatic hydrocarbons on particle surfaces

An experimental technique for studying atmospheric heterogeneous reactions of polyaromatic hydrocarbons (PAH) on particle surfaces is reported. Particle bound organics were reacted in a 200 liter Teflon continuous stirred tank reactor (CSTR), with vapor phase oxidants. To provide a source of chemically stable particles for the CSTR, soot particles from a residential wood stove were first introduced during under darkness into a 25 m³ outdoor Teflon chamber. Air containing the particles was then added at a constant flow to the CSTR. The rates of heterogeneous reactions were obtained by comparing reacted particle samples with unreacted ones. The derivation of rate expressions for heterogeneous reactions in the CSTR is described. The use of the technique for a study of the nitration of selected soot particle bound PAH species by NO₂ and HNO₃ is demonstrated.     

辽宁农村生物质气化技术应用研究

介绍了我国生物质资源利用的现状及发展趋势,对辽宁生物质资源利用的必要性进行了分析,推介了炭气两用生物质气化应用技术,分析了单例气化站的运行经济性,预计应用生物质气化技术可产生明显的生态、经济和社会效益。     

煤矸石的环境危害及综合利用研究

针对我国矿区煤矸石大量排放的现状,介绍了煤矸石的形成以及煤矸石大量堆放对环境所产生的危害和影响,并概述了煤矸石污染的防治措施及其综合利用途径。     

吉林省高温天气气候特征及其过程等级评估

利用1951—2018年吉林省50站逐日最高气温资料,采用气候倾向率、距平累积、灰色关联度、正态分布等方法分析了吉林省高温天气的时空分布特征、建立了吉林省高温过程综合指数、高温过程评估等级指标和气候重现期指标。结果表明：近68 a来,吉林省年平均高温日数总体呈增加趋势,气候倾向率为0.04 d/10 a。吉林省高温次数阶段性变化明显,1959—1996年为偏少时段;1951—1958年、1997—2018年为偏多阶段。吉林省高温天气主要出现在6月中旬至8月中旬,其中7月下旬最多,8月上旬次多。西部为高温的高发区,吉林省年平均高温日数呈自西向东减少特征。对高温过程进行了等级划分,并给出等级及气候重现期评估指标,对于高温过程,可采用综合指数评估指标和各分项评估指标进行评估,便于在决策业务中应用。