利用3维变分方法同化多普勒天气雷达资料的试验研究

以美国新近研发的天气研究预报模式(WRF)配置的3维变分同化系统WRF 3D-Var为平台,针对2003年7月4-5日的一次暴雨过程进行了一组同化多普勒天气雷达径向风和回波强度资料的试验研究.其中同化径向风资料的方法是先用两步变分法由多普勒资料反演出水平风,再同化反演风场;同化雷达回波强度资料的方法是通过雷达回波强度与雨水混合比的经验关系以暖雨过程为约束的同化方法.试验结果表明同化雷达资料后对降水预报有显著的正作用.其中单独同化雷达回波强度资料的正作用在前3～6 h效果非常显著;单独同化反演的水平风场对降水预报的正作用能持续12 h;二者同时同化对提前9 h的降水预报改进更加明显.     

超级集合预报的误差订正与集成研究

利用类似KALMAN滤波的自适应误差订正法对中国国家气象中心、日本气象厅、美国国家环境预报中心、加拿大气象中心和澳大利亚-法国气象局的区域集合预报模式2m温度预报做订正,并对订正后的结果采用算术平均和多元回归两种方法进行集成.结果表明:订正后温度预报的各项检验指标都显示出不同程度的改善.36h内平均绝对误差在1.8℃以内;均方根误差也有明显减小,且与离散度大小更接近;talagrand图的U型分布仍然存在,但个别成员异常的现象得到改善;集合成员预报分簇的现象得到了很好的矫正;此外预报误差存在日变化.两种集成方法的温度预报结果都优于单一模式预报,并且不存在明显的系统误差,预报达到了一定精度.其中多元回归方法的集成效果胜于算术平均集成.     

丹江口水库上游武当山剑河水质空间差异性分析

丹江口水库是国家南水北调中线工程的水源地,水质是决定工程成败的关键因素之一,而始终困扰着水库水质的是入库河流的水污染治理问题.本文以丹江口水库上游的武当山剑河流域为研究对象,在水环境调查基础上,选择有代表性的水质参数及人为干扰因子对剑河进行水质空间差异性分析.根据河流地理特征,将剑河划分为上游、中游、下游和太极湖河段调查单元,其水环境管理目标分别为地表水Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅲ类标准(GB/T 3838 2002).结果表明:在投肥养鱼、污水管网缺损和污水处理率低等因素的影响下,剑河全河段总氮(TN)超标比较严重,4个调查单元均达不到水环境管理目标要求.总磷(TP)、化学需氧量(COD_Cr)、氨氮(NH₃-N)在上游、中游河段分别达到地表水Ⅱ类和Ⅲ类管理要求,但在下游分别只有64%、64%和18%达到Ⅳ类水质要求,在太极湖河段Ⅲ类水质达标率分别为71%、29%和0.污染物浓度整体呈现下游 >太极湖河段 >上游 >中游的趋势,其中TN的污染最为严重,浓度范围为2.27~13.51 mg/L,其次为NH₃-N(0.25~13.31 mg/L)、COD_Cr(7.0~95.5 mg/L)和TP浓度(0.01~0.79 mg/L)相对较低,并不构成剑河的核心污染.通过水质空间差异性分析,提出了针对性的污染源削减方案,可以为河流水污染控制和丹江口水库水质管理提供科学依据.     

不同污染程度湖泊底栖动物群落结构及多样性比较

首次对湖北梁子湖水系污染程度不同(中营养型、中富营养型、富营养型)的4个湖泊的底栖动物群落结构和物种多样性进行了周年研究,结果表明,底栖动物种类数、物种多样性与湖泊受污染程度呈负相关系,密度与污染程度大体上呈正相关．还讨论了底栖动物环境指示种生态特性,研究表明中国长足摇蚊的密度与水体营养水平呈正相关,软体动物种类数与湖泊污染程度呈负相关．通过对软体动物、寡毛类及摇蚊类密度和生物量在不同湖泊之间的差异的分析,表明湖泊水体污染导致了底栖动物多样性明显降低．     

喀斯特地区水土流失动态特征及生态效益评价

喀斯特地区水土流失是生态环境退化的一个重要因素,严重制约着该地区农业可持续发展,如何利用喀斯特地区的坡地资源(如植物资源)是控制水土流失,改善其生态环境的关键。通过对清镇示范区退耕还林(草)和封山育林区的水土流失监测表明,利用恢复植被来控制水土流失,使示范区的土壤侵蚀模数从2000年以前的2500～5000 t /km2· a减少至2002年的78. 4～185. 7 t /km2· a; 使32. 16 km2 面积的退耕还林(草)和封山育林地段每年减少表土损失量38563. 6t,相当于每年减少886. 96t 化肥的土壤养分流失,其生态、经济、社会效益十分明显。      

安徽铜陵凤凰山铜矿床成矿流体特征研究

本文以凤凰山矽卡岩犁铜矿床为例,通过对成矿流体特征研究以及碳、氢、氧、硫、铅同位素分析,探讨成矿流体性质、成矿流体来源以及成矿物质来源.凤凰山铜矿床透辉石、石榴子石、石英和方解石中普遍发育流体包裹体,其类型为液体包裹体、气体包裹体和H2-CO2三相包裹体.气液固相成分的激光拉曼探针分析,流体包裹体液相以H2O为主,气相...     

为地理知识库构建位置本体

随着网络中各种地理相关的应用越来越多,要想解决地理空间信息语义层次上的应用问题,就需要用到地理知识库.其中本体是地理知识库的核心.地理本体是研究地珲信息科学领域内小同层次和不同应用方向上的地理空间信息概念的详细内涵和层次关系.本文为地理知识库构建了极具实用性的的位置本体,并详细阐述了基于ETL的数据知识库从资源采集,到数据集成,最后到本体构建的过程.     

用VB和Fortran语言混合编程开发气象软件

阐述了利用VB和Fortran语言混合编程开发气象预报系统的两种方法,一种是利用VB的shell函数调用可执行文件法,另一种是利用VB调用Fortran生成的动态链接库法,并具体介绍了如何通过DLL实现VB 6.0和Fortran的接口,最终实现VB的可视化界面与Fortran强大数值计算能力相结合的新思路。     

近50a青海西宁气温变化特征

利用西宁市1961～2010年年平均温度、平均最高最低温度、极端最高最低温度,研究西宁气温变化的气候特征。结果表明,近50 a来西宁市4季和全年的平均气温都呈上升趋势,近些年来略有回落,其中冬季增温最明显。西宁市最高最低气温变化在线性增温趋势的稳定性、倾向率和突变现象均有明显的非对称性特征:各季节的平均最高气温的线性趋势均稳定,平均最低气温在冬季和夏季线性增温趋势稳定,最高气温的倾向率在各个季节或年平均上比最低气温的倾向率大得多,冷季的线性倾向率明显大于暖季;极端最高气温线性趋势呈上升态势,极端最低则为弱的下降趋势;极端最低和年平均最低气温突变发生较早,在1963年附近,极端最高和年平均最高气温突变时间大体一致发生在1990年代。     

FY-4A云导风在GRAPES_RAFS中的同化应用评估

云导风资料具有较高的时空分辨率特性,是数值天气预报中重要的非常规观测资料之一。2016年12月我国第二代静止气象卫星风云四号首颗试验卫星(FY-4A)成功发射。依据国家卫星气象中心提供的2017年8月FY-4A卫星红外和高空、低空水汽通道云导风测试数据,选用美国国家环境预报中心的FNL全球分析资料为参考场,对比分析云导风资料观测分布及偏差特征。评估结果表明,FY-4A云导风测试数据分布稳定,水汽通道云导风资料观测数明显多于红外通道;红外通道云导风资料偏差和均方根误差最小,水汽通道云导风资料在高层偏差较大。基于GRAPES_RAFS系统,选取2017年第13号台风天鸽做24 h预报试验。个例试验结果表明,同化FY-4A云导风资料对模式高度场和风场分析有一定调整作用,特别是同化FY-4A水汽通道云导风资料,对强降水落区和强度预报有所改善。