鲁中地区分类强对流天气环境参量特征分析

将山东中部地区16 a暖季(4-9月)106次伴随瞬时风力不低于8级的强对流个例划分为雷暴大风、冰雹雷暴大风和强降水混合型等3种类型,利用常规探空资料和地面观测资料,通过箱须图的形式分别讨论3种类型对应的一系列关键环境参数的分布特征和预报阈值。进一步,又将上述106次个例中的特强对流个例,包括产生25 m/s以上瞬时大风的特强雷暴大风个例、产生不小于20 mm直径冰雹的特强冰雹个例以及50 mm/h或以上强度的特强短时强降水个例提取出来构成一个子集,讨论其关键环境参数分布特征和预报阈值,并与全部对流个例的相应关键环境参数进行比较。最后,对鲁中地区强对流系统的触发机制进行了简要阐述和讨论。结果表明:(1)雷暴大风型、冰雹雷暴大风型和强降水混合型对应的850和500 hPa温差的最低阈值为25℃; 3种类型对应的地面露点最低阈值分别为13、16和24℃; 相应的大气可降水量最低阈值分别为20、24和32 mm; 相应对流有效位能的最低阈值分别为300、900和1300 J/kg; 相应的0-6 km风垂直切变最低阈值分别为12.0、12.5和8.0 m/s。(2)通过地面露点、大气可降水量以及暖云层厚度等关键参数的分布特征可以将上述3种类型的前两种与第3种类型即强降水混合型进行一定程度的区分,但要通过各个关键参数的分布特征区分前两种强对流天气是困难的。(3)对于伴随冰雹的强对流天气,适宜的融化层高度为3.0-3.9 km; (4)特强雷暴大风、特强冰雹和特强短时强降水等3种特强对流类型与全部强对流个例的3种类型相比,其条件不稳定度明显增大,体现为850和500 hPa温差的增大、水汽条件有所加强、对流有效位能明显增大,3种类型特强对流天气对应的对流有效位能最低阈值分别为1000、1100和2000 J/kg; 相应的0-6 km风垂直切变最低阈值分别为16、12和11 m/s,即特强雷暴大风型和特强短时强降水型的风垂直切变阈值明显增大。上述工作构成了山东中部伴随雷暴大风的强对流天气短时预报的一个基础,结合各类强对流天气发生的气候概率,可以通过决策树或模糊逻辑方法制作成适合于地、市气象台的分类强对流天气短时预报系统。      

利用流形学习进行高光谱遥感影像的降维与特征提取

基于最新的非线性降维方法——流形学习的理论,从高光谱遥感数据内在的非线性结构出发,采用全局化的等距映射(Isomap)方法进行降维,取得了优于常用的MNF方法的结果。把光谱角和光谱信息散度与测地距离相结合用于Isomap算法,结果在冗余方差和光谱规范化特征值方面优于采用传统欧氏距离计算邻域的Isomap方法。实验表明,流形学习是一种有效的高光谱遥感数据特征提取方法。     

卫星导航接收机抗欺骗干扰方法研究

在分析各种可能的欺骗干扰方法的基础上,研究了欺骗干扰信号的特性,并从信号体制设计和接收机信号处理两个不同层面提出了一系列通用的抗欺骗措施,可直接用于关键民用基础设施GNSS接收机的抗欺骗设计。     

基于集合预报的台风“利奇马”登陆后远距离暴雨预报的敏感性分析

2019年第9号台风“利奇马”在8月10日登陆后引发了远距离大范围的暴雨,本文利用ECMWF(EC)和GRAPES全球集合预报模式等资料对暴雨短期预报的误差及原因进行了分析。此次台风远距离暴雨主要集中在8月10日夜间的山东中部地区,EC集合预报对该区域的降水量预报效果总体优于GRAPES集合预报。集合敏感性分析可以识别出和预报变量高相关(敏感)的天气系统,结果表明山东区域平均降水量对同期500 hPa副高、台风西北侧海平面气压和山东北部低层温度较为敏感,而对流层高层的高度及经向风存在更大范围的敏感区。根据暴雨预报TS评分选取EC集合预报成员作为优势组和劣势组,结果表明优势组预报成员表现为山东上空300 hPa低槽前倾,北侧高空偏南急流更强,同时配合低层台风外围偏东风急流,形成高层辐散、低层辐合的有利条件。另外,优势组预报的中纬度低层冷空气和斜压锋区更强,导致优势组在山东中部预报出暴雨,更加接近于实况。     

鲁北沿海强对流天气多发的成因及临近预报

潍坊北部系海陆交界处，由于地理因素，经常形成海陆风锋，当海陆风锋与其他天气系统叠加，会使系统加强，天气剧烈，在夏季是鲁北强对流天气多发的重要原因。一次冷锋过程分析说明与海陆风锋叠加能形成强锋区，锋区上的D、ζ有利于上升运动，与之对应的地面高能区为系统提供了能源。通过对鲁北21个强对流天气个例研究，建立了冰雹云移动路径的临近预报方程。这些研究对鲁北多发强对流天气的成因及冰雹落区预报具有参考价值。     

北斗和GPS反演大气可降水量的对比分析

北斗地基增强系统是我国北斗卫星导航系统重要的地面基础设施,它可以获取高精度、高时间分辨率的水汽产品,满足数值预报、空间天气监测和预警业务的需求。本文利用2017年北斗地基增强系统中北斗单模、GPS单模和GPS+BD双模的数据资料,对同址的北斗气象站、GPS气象站和探空站反演大气可降水量进行对比分析,结果表明:(1)现行北斗地基增强系统所提供的数据,可以有效地用来反演大气柱总水汽含量,所得结果合理,平均偏差都小于1 mm,在变化上与GPS系统和探空系统基本一致,对数值预报有一定的指示作用;(2)与GPS系统相比,GPS单模/PWV和GPS+BD双模/PWV的均方差小于2 mm,相关系数均在0. 97以上,表明两者在反演PWV的精度上与GPS系统相当,而北斗单模/PWV的均方差为3～6 mm,相对方差达到了15%～20%,其精度与GPS系统还有一定的差距;(3)与探空相比,北斗单模在个别时次变化趋势上存在不一致的情况,其均方差为2. 14～6. 12 mm,相对方差为15. 32%～20. 84%,其误差可能是由于探测系统误差等因素造成的,而GPS+BD双模和GPS单模会更加稳定。     

影响山东热带气旋的频数与太平洋海温的关系

利用1949—2007年热带气旋年鉴资料,对影响山东热带气旋（TC）的频数与太平洋海温的关系进行了分析。结果表明：（1）厄尔尼诺年,影响山东的TC频数较常年明显偏少。厄尔尼诺次年TC频数较常年稍有增加。拉尼娜年影响山东的TC频数较常年显著偏多,增加明显的月份主要是8月和9月,拉尼娜次年,影响山东TC频数偏少。厄尔尼诺事件强度越大,影响山东的TC频数越少。（2）影响山东的TC数和菲律宾以东洋面的海温呈正相关,并具有很好的持续性。（3）影响山东的TC多年,赤道中东太平洋有较强的负距平区;影响山东的TC少年,赤道中东太平洋为正距平区。说明赤道中东太平洋的海温高低对影响山东的TC频数有较好的指示作用。     

2005年汉中市秋季连阴雨的若干特征

利用常规观测资料,对2005年8月15日～16日山西省忻州市局部及中南部分地区强暴雨云团发生发展条件进行了诊断分析。结果表明,稳定少动的副高北侧大尺度冷湿云带前沿易产生中低涡,中低层Q向量辐合使局地次级环流加强,有利于不稳定能量聚积,形成中尺度能量系统,为对流云团发生发展奠定了基础;ST与K指数强度变化伴随强对流云团发生发展过程,并具有明显的中尺度特征及先兆作用;中低层冷湿气流的入侵是触发不稳定能量释放的重要条件。     

三亚海岸演变与人工海滩设计研究*

三亚海岸位于海南岛南部,属弱潮海区,以来自开阔外海的偏南向风浪为海岸优势动力。三亚海岸经历了从基岩港湾海岸到岬角与港湾相间的海蚀-海积海岸的发育演化过程,沙坝(沙咀)发育始于中更新世初期,珊瑚礁发育始于8kaB.P. ,目前海岸总体处于相对平衡发展阶段。对三亚地区海岸地貌、动力及泥沙运动的调查研究,总结三亚湾及其周边不同类型海滩的特点,提取其海滩参数。依据处于不同发展时期的自然海滩形成演变的条件和规律,设计建构三亚白排人工海滩的关键参数。设计海滩总长度约400m,宽度\{40~\}50m,坡度4.5°~5.0°,相对高度约2m,填砂M_为0.5,以粒径1.0~\}0.5mm的粗砂为主,总填砂量48000m³。从滩面物质和滩面坡度两个关键方面,利用代表性的数学模型,检验了设计海滩的稳定性。本项研究旨在服务白排人工海滩建设,研究方法对海滩侵蚀防护与同类海岸工程建设等具有参考价值。     

小城镇开发区土地集约利用评价研究——以浙江省慈溪市为例

以浙江省慈溪市小城镇开发区,工业区块土地利用的自身特点和现状数据为基础.建立土地集约利用评价指标体系,采用综合评价法,选择评价模型并确定指标的权重,根据评价标准计算出慈溪市小城镇开发区、工业区块土地集约利用程度.评价结果表明,慈溪市小城镇开发区、工业区块仅1处属于Ⅱ级土地利用较集约,其余均属于Ⅲ级土地利用基本集约和Ⅳ级土地利用不集约;进一步分析表明,不同级别开发区土地投入强度、利用程度和持续状况差异显著,不同产业类型开发区土地利用效率差异较显著.由此可见,政策因素对小城镇开发区土地集约利用的影响起基础性作用.