AMSU-A微波资料变分同化对双台风预报的影响研究

选取2015年发生在西北太平洋的一次双台风"灿鸿"和"莲花",考察微波辐射率资料同化在双台风数值预报中的应用,采用WRF-3Dvar系统,将AMSU-A微波辐射率资料同化进数值模式用于改善模式的初始场。试验结果表明:直接同化AMSU-A辐射率资料能有效缓解台风在海面上观测资料的不足,对于数值模式初始场的改进效果要优于仅同化常规资料的效果,并且从大尺度环境场上看使模式具备更合理的环流形势,从而提高了对台风路径以及强度模拟的精度,同时对降水强度、落区的模拟更加准确。     

基于单总线技术的温度控制系统

介绍单总线技术的特点，并用C8051F330单片机设计基于单总线技术的温度控制系统。     

建国以来中国洪涝灾害成灾面积变化的小波分析

文章以小波诊断技术为基础,对建国以来中国洪涝灾害成灾面积变化进行了多时间尺度分析。研究表明,建国以来中国洪涝灾害成灾面积变化具有明显的3年左右、9年左右和17年左右的特征时间尺度和相应的周期性变化特征;并且特征时间尺度近年来逐渐缩短,即成灾面积的变化渐趋频繁。根据这几个特征时间尺度上小波系数的演变趋势发现,在未来几年内,中国洪涝成灾面积呈现下降的总体趋势。根据小波方差分析发现中国洪涝灾害成灾面积变化具有显著的3年、9年和17年的主要周期,并以9年和17年的周期尤为显著;同时,根据功率谱的比较分析同样发现,中国洪涝灾害成灾面积同样存在着3年左右、7~9年和17年的主要周期。     

FY-3A卫星微波资料的集合变分混合同化试验

以2012年"北京7.21暴雨"为例,实现了集合变分混合同化方法对FY-3A的微波温度仪和微波湿度仪资料的直接同化,并与三维变分方法进行了比较。结果表明:虽然两种同化方法同化FY-3A微波资料都能改进降水模拟效果,但是与实况相比,集合变分混合同化方法改进效果更为明显,其能有效减少虚假强降水的模拟,改进强降水中心位置的模拟,SAL评分定量检验也同样表明,集合变分混合同化方法对暴雨的模拟效果要优于三维变分同化方法;无论是热力学变量还是动力学变量,集合变分同化得到的初始场均方根误差均显著小于三维变分同化的结果;两种方法同化FY-3A微波资料均能改变初始场中的各种物理量信息,但不同方法得到的同化增量大小和分布却有明显的差异:三维变分同化方法对初始场的调整区域和强度都要大于混合同化方法,且其同化增量表现出均匀和各向同性的分布特点;而利用集合信息的混合同化方法得到的同化增量分布表现为非均匀性和各向异性,具有"流依赖性"的特征,这使得初始场的分布更合理,有利于改善降水的模拟效果。     

川西高原马尔康旅游气候舒适度分析与评价

为了更好地发展旅游事业,在对马尔康旅游资源做出具体规划的同时,对当地的气候资源特征进行分析与评价。利用马尔康县气象站1966~2005年逐日气温、相对湿度、风速、降水量等观测资料,计算当地温湿指数、风寒指数、着衣指数、综合舒适指数等,进而对旅游气候舒适度进行定量分析与评价。研究结果表明:(1)马尔康地区温湿指数和风寒指数分别在7、8月份达最大值,着衣指数在7月份达最小值,人体在7月份感觉最舒适;(2)40a间,马尔康地区温湿指数,风寒指数和着衣指数总体变化较稳定,个别年份波动较大;(3)1966~1990年,舒适天数基本在125d左右波动;受全球变暖影响,1990~2005年马尔康舒适天数呈明显波动上升趋势。这说明马尔康夏季为最适宜旅游季节,全年大概有120d非常适宜旅游,旅游资源丰富,且气候变化对当地旅游资源开发有明显促进作用。     

大气降水对岷江中游成都段河流污染物特征时空分布的影响

氮素作为生态系统功能和过程的重要限制性因子,其平衡和收支研究对于深入理解和分析河流非点源污染具有十分重要的意义。利用野外原位定点采样法,通过测定降水前后岷江中游成都段河流水体中NH4+-N(铵态氮)、NO3--N(硝态氮)和DIN(总无机氮)浓度,分析了氮素污染物特征值在干、湿季节空间分布差异及其影响因素。研究结果表明:(1)NH4+-N、NO3--N和DIN浓度均在10月达到最大值,而NH4+-N和DIN在3月达到最低,NO3--N在4月达到最低,且湿季的NO3—N、DIN含量显著高于干季。(2)NH4+-N含量表现出沙河府河江安河清水河,NO3--N和DIN含量均为府河沙河江安河清水河,且NH4+-N和DIN含量在下游河段出现富集效应。(3)三种形态氮素均与前三个月、前一个月的累计降水量之和成显著的正相关关系,前三个月的累计降水量之和的变化可分别解释NH4+-N、NO3--N和DIN浓度在不同季节77%,98%和89%的差异,前一个月的累计降水量之和的变化可分别解释NH4+-N、NO3--N和DIN浓度在不同季节77%,79%和66%的差异。     

集合变分混合同化背景误差协方差流依赖性分析

通过单点观测试验的方法,对集合变分混合同化背景误差协方差的流依赖特征、流依赖性影响因子、产生原因,以及集合预报方法对流依赖性的影响进行了研究。结果表明:由于引入了集合信息,集合变分混合同化的分析增量与天气系统的分布有关,具有非均匀、各向异性的特征;这种流依赖特征对混合系数敏感,当集合协方差所占权重很小时,分析增量仍呈现出均匀、各向同性特征;混合同化背景误差协方差的流依赖特征不仅与集合样本有关,还与构造集合协方差的ETKF方法有关,只引入与环流形势密切相关的集合样本并不能使分析增量表现出显著的流依赖性,集合样本和ETKF方法共同作用才能将流依赖信息引入到混合协方差中,使分析增量出现流依赖特征;不同集合预报方法对混合协方差的流依赖特征有显著影响,考虑初值和物理过程的超级集合,以及在超级集合样本上再进行ETKF更新扰动后样本构造的混合协方差流依赖特征更加显著。