应用APPLE—Ⅱ微机建立基层台站天气预报专家系统的研究(之二)——针对天气预报特点建立专家系统

作为专家系统,大体上都是由知识子系统、数据子系统、学习子系统、解释子系统,总控子系统等部分构成。然而,不同的学科都有其自身的规律和特点,这些不同规律和特点往往导致知识结构、数据结构、推理机制、学习机制也具有差异。而且,即使同一个学科,所使用的计算机不同,系统的结构和特点也可以有差别。因此,建立专家系统要强调针对性,即在模拟人的思维、从事智能活动的大前提下,不应人为地规定死板的模式,而要根据使用的机器条件,针对本学科的特点,建立具有本学科特色的专家系统。     

应用APPLE—Ⅱ微机建立基层台站天气预报专家系统的研究(之一)——淄博市春季三级降水概率预报专家系统

天气预报专家系统,由于它的高效能、智能性和实用性,受到气象业务部门的广泛重视。现有的系统大多数是根据省以上气象部门的条件建立的,作为分布全国的地(市)以下的广大气象台站,如何从基层的实际出发,充分发挥所配微机(多数是APPLE—Ⅱ)的作用,模拟若干行之有效的预报方法、经验、知识,并将它们提供的预报信息进行科学的综合和集成,从而提高预报准确率,这对气象科学的现实水平和预报业务的实际需要,都是非常重要的。这里涉及到如何针对天气预报特点建立专家系统,如何按照统一标准评价不同方法、     

应用APPLE—Ⅱ微机作大样本模糊聚类分析的程序设计及技术特点

模糊聚类分析在天气预报和农业气象方面可以有较广泛的应用,是一种比较有力的以分类为基础的预测工具。但是,长期以来,其运算(特别是大样本条件下的运算)往往由于工作量太大,占用内存太多而不易在APPLE—Ⅱ机上进行,从而影响了其普及应用。本文拟在56KCP/M操作系统支持下(全部内存为64K),在APPLE—Ⅱ机上初步探讨一下进行大样本聚类分析的程序设计及其技术特点。     

处理非线性分类和回归问题的一种新方法 (Ⅱ)——支持向量机方法在天气预报中的应用

将SVM（Support Vector Machine）分类和回归方法首次应用于气象预报试验。利用1990~2000年4~9月ECMWF北半球的500 hPa高度、850 hPa温度、地面气压的00:00 UTC分析场资料，建立四川盆地分区面雨量有无大于15 mm的SVM分类推理模型、四川盆地内单站气温的SVM回归推理模型，进行相应的预报试验，试验结果显示对应的SVM推理模型具有良好的预报能力。     

中尺度非均—边界层气候的数值研究——(Ⅱ)夏季的数值试验

用修改的 Nickerson 等提出的中尺度模式,对我国北方夏季非均一下垫面上的边界层气候特征进行了研究。结果表明,在晴朗、静风和无扰动系统的条件下,下垫面的非均一性对边界层气候起着决定性的影响。边界层气候特征和低空急流强度与局地环流关系密切。干燥裸地上边界层内出现的逆湿现象,是由下垫面非均一的湿度场和中尺度平流共同引起的。     

探空资料质量控制及可视化处理系统(HBTK)的研究与应用

介绍了“探空资料质量控制及可视化处理系统 ( HBTK)”的基本功能、设计技术和应用效果 ,实践证明该系统不受测站个体差异的影响 ,具有很好的实用性。     

大城市气溶胶对光化辐射通量及臭氧的影响研究(Ⅱ)——数值试验分析

城市化已引起大量痕量气态污染物、气溶胶以及臭氧前体物的人为排放,从而引起区域大气化学循环的扰动变化。在分析国内外研究现状与观测实例的基础上,进一步用辐射模式与化学模式研究了气溶胶对到达地面的光化辐射通量以及臭氧形成的影响,表明气溶胶可显著减小到达地面的光化学辐射通量,减缓光化学反应进程,并进一步抑制臭氧的形成;在目前广州等大城市的污染过程中,高浓度的气溶胶可造成光化学辐射通量衰减高达70%~80%,紫外线的衰减比可见光更明显,在可见光波段随波长增大衰减幅度减小,气溶胶层的存在对短波长激发的光化学过程的影响更加显著。分析说明城市污染大气中光化学反应的生成物与反应物之间存在自抑制过程,在目前的城市群复合污染情况下,气溶胶与臭氧之间的非线性相互作用值得关注。     

氣象記錄在經濟建設中的应用(Ⅱ)——中國各地蒸發量的初步研究

大氣界中的水分蒸發現象,發生於从自由的液体表面,例如海面、湖面及河面,从固体的表面,例如土壤、植被、雪田和冰川,以及从空中的水滴、雪片和冰粒的表面。它不僅構成地球上水分循環的重要部分,而且隨着蒸發潛熱的收支,也是地球上熱能交換的重要因子。其中空中水分蒸發現象与地方天氣預告有關,而从陸地和海洋的蒸發,不僅為氣象学和氣候学中的問題,而且牽涉到地球物理学科的其他部門,例如水文学和海洋学等是。截至目前為止,各國学者研究蒸發問題的成績,对於从自     

大气红外探测器(AIRS)温、湿度反演产品的有效性检验及在数值模式中的应用研究

利用中国540个地面气象观测站点资料,对1和7月大气红外探测器(AIRS)的反演中国区域地面气温精度做了详细评估,分析了产生误差的原因。同时把AIRS的反演温、湿度廓线产品与T213数值预报产品进行比较,分析了它们之间的差异。为进一步考察AIRS温、湿度产品的有效性,我们把经过订正的AIRS地面气温以及温、湿度廓线产品分析同化到中尺度模式MM5中,用于华北降雪天气过程的对比模拟试验,分析AIRS反演产品对降雪量、水汽场、垂直速度场、散度场以及云物理过程等的影响。     

声雷达探测在大气扩散研究中的应用(2)——混合层深度及对应的地面浓度

本文介绍如何将声雷达探测的混合层深度的变化应用于大气扩散问题.并用实例说明当某一天气过程引起混合层结构的特殊变化时,通常的模式计算不能合理地描述地面浓度特征,而利用声雷达探测的信息则能给出较合理的结果。     

厌氧条件下土壤反硝化气体(N2、N2O、NO)和CO2排放——氦环境培养—气体同步直接测定法的应用初探

反硝化过程是维系闭合氮循环所必需的氮素形态转化环节。土壤反硝化过程速率及产物比的直接测定是研究氮循环过程机理的基础,但却是一个难题。为解决此难题,德国卡尔斯鲁厄技术研究所与中国科学院大气物理研究所最近合作新建了一套通过氦环境培养-气体同步直接测定土壤反硝化气体--氮气（N2）、氧化亚氮（N2O）、一氧化氮（NO）和二氧化碳（CO2）排放的系统和与之配套的三阶段培养方法。为检验该新建系统和配套方法测定土壤反硝化过程的准确性和可靠性,以华北地区广泛分布的盐碱地农田土壤（采自山西运城）为研究对象开展实验室培养试验,在初始可溶性有机碳（DOC）供应比较充足约300 mgC kg–1干土（d.s.）的条件下,测试了不同初始土壤硝态氮含量水平（10、100 mgN kg–1d.s.左右,分别表示为10N和100N）的反硝化气体和CO2排放过程。结果显示：100N的反硝化速率（定义为N2、N2O 和NO 排放速率之和）显著高于10N 处理（统计检验显著水平p＜0.01）;两个处理的反硝化产物均以N2为主（质量比分别占77%和75%）,产物的NO/N2O摩尔比分别为1.2和1.5,N2O/N2摩尔比均为0.19;土壤反硝化气体动态排放速率及相关指标的测定结果表明,培养土壤中消失的硝态氮被回收81%～87%,培养前后的氮平衡率达92%～95%。因此,该新建方法测定土壤反硝化速率和产物比的结果具有很好的可靠性,为定量研究土壤反硝化过程提供了有效的直接测定手段。研究中检测到的土壤反硝化产物NO/N2O摩尔比大于1,不同于以往用液体培养基纯培养反硝化细菌得出的NO/N2O摩尔比远小于1的结论。这意味着,不能用NO/N2O摩尔比小于1与否来推断土壤排放的N2O和NO是主要来源于反硝化作用还是硝化作用。