用土工织物加固水下管道基础

水下管道穿越一段淤泥覆盖层很厚的区域,需在松软土壤上建造管道基础。用土工织物加固土壤是一种新型管道基础施工技术,在淤泥与砾石之间铺放土工织物,能起到加固软土、提高管道稳定性的效果。本文论述了土工织物加固软土基础的工作机理,通过有关计算及试验证明:土工织物具有提高土壤承载强度、减小沉降量的工程效果。针对水下管道基础的特殊形式,提出了其结构的设计要素,诸如:土工织物的选择、基础宽度和高度的确定等,并介绍了几种土工织物的水下施工方法和施工中应注意的关键环节。最后,通过某一水下管道工程用土工织物和桩两种基础处理形式的比较和技术经济评价,认为:土工织物处理水下管道基础具有费用低廉、施工简单的优点。     

2009年度大气科学领域项目评审与研究成果分析

1 2009年项目申请、送审与资助情况 2009年地球科学五处共受理各类项目768项(表1),其中,面上项目382项,青年科学基金254项,地区科学基金37项,上述3类项目共673项;"天气与气候系统变化过程与机制"优先发展领域重点项目18项(均为大气学科),"全球变化及其区域响应"优先发展领域重点项目41项(其中大气学科11项);国家杰出青年科学基金24项,海外及港澳学者合作研究基金5项,共计29项;创新研究群体科学基金3项;科学仪器专项基金3项;联合资助基金1项.     

NUMERICAL STUDY ON INFLUENCE OF QINGHAI-XIZANG (TIBETAN) PLATEAU ON SEASONAL TRANSITION OF GLOBAL ATMOSPHERIC CIRCULATION

It is a worthwhile attempt to address the role of the Qinghai-Xizang Plateau in the seasonal transition of general circulation from a global prospective. In this paper, the CCM1 (R15L7)-LNWP spectral model is used to study the influences of the Qinghai-Xizang Plateau on the seasonal transfer of the general circulation, with the objective analysis form the State Meteorological Center for March 17, 1996 as the initial field. A mid-level heating source in regions on the same latitudes is shown to cause a warming center of 224 K to form on the level of 200 hPa that warms up the atmosphere by more than 7 K and a drop of temperature by about 6 K on most of the 200-hPa layer over the Antarctic continent, with the largest negative center being-8.28 K. It is favorable to the deepening and widening of the polar vortexes in the course of transition from summer to winter. The topographic effect of the plateau plays a vital role in forming and maintaining the mean troughs and ridges of the atmospheric circulation in Northern Hemisphere such that it strengthens (weakens) the south-north positive gradient of temperature on the northern (southern) side of the latitude zone in which the plateau sits and increases the north-south gradient of temperature near 30°N. The seasonal transition is thus favored so that the bulk travel of global westerly at the middle latitudes and the formation of Asian monsoon in early summer are made possible. In the equatorial and low-latitude areas where the geopotential is increased, the effect of the plateau terrain is also evident in that it is favorable for the northern withdrawal of the tropical high ridge in Southern Hemisphere and the northern shift of the subtropical high in Northern Hemisphere. In addition, the effect also helps increase the polar easterly over the Southern Hemisphere and weaken the low zone at 500 hPa. It acts as an increasing factor for the polar vortex around the Ross Sea and contributes to the genesis of the Somali Jet on the equator.     

获取GPS斜路径方向水汽含量算法

获取高精度的GPS信号斜路径方向的水汽含量（SWV）数据,是获得测站周围水汽三维空间分布信息（水汽层析）的基础。目前计算SWV的方法有多种,但都不同程度地存在解算实时性差、解算精度不高、转换方程复杂不利于系统维护等缺点。本文计算SWV方法综合Bernese 5.0软件的双差处理流程和非差处理流程,分别获得相关站点的湿延迟梯度值和非差残差值,能近实时、高精度地反演SWV。使用该方法重新处理2007年微波辐射计和GPS对比观测试验数据,均方根误差小于4 mm。证明应用该方法,地基GPS可较精确地反演三维水汽信息。     

GPS遥感大气可降水量在暴雨天气过程分析中的应用

利用北京市气象局地基GPS监测试验网遥感大气可降水量（PWV）数据,分析2004年汛期暴雨天气过程PWV的变化特征及其与降雨量、降雨强度的关系;通过分析地面、高空的位势高度场、风场,以及比湿外水汽通量Q及水汽通量散度AQ等物理量诊断场分布,研究天气系统与大尺度水汽输送、辐合的关系,大尺度水汽输送、辐合与PWV变化的关系;探讨GPS遥感大气水汽资料在预报强降雨天气过程中的应用。得出：PWV的增长方式受当地天气系统的支配和制约,对于明显降雨过程,当地面、高空天气系统有利于暖湿空气的输送时,在北京附近形成等湿度线密集区,PWV逐渐增长（降雨开始前的13-24h）的趋势;当地面、高空有辐合系统东移或生成,或有中小尺度天气系统影响时,PWV显著增长（降雨开始前的3～4h）;当PWV大于某阈值后出现较强降雨,PWV值及增量的大小与降雨量的大小没有明显的关系。     

地基GPS水汽遥测系统远程通讯与控制系统及其初步应用

地基GPS遥感大气水汽技术是20世纪90年代发展起来的一种全新的大气观测手段,建立科学合理的GPS数据实时采集通讯网,实时下载观测数据,可为地基GPS资料应用开发成果的业务化推广提供必要的技术支撑,是地基GPS大气水汽遥感系统可否推广应用的一项关键指标。介绍了采用Modem、依托公共电话网(PSTN)建立起来的远程数据通讯和控制系统。使用该系统可通过电话拨号的方式,对GPS水汽探测网内指定的GPS接收机的参数进行设置,还可以下载该接收机内存储的数据文件。该通讯系统的应用,增强了整个GPS遥感大气水汽探测网的可维护性,为最终实现GPS水汽探测网的业务化运行奠定了一定的理论和实践基础。针对该系统存在的数据下载速度慢,依赖人工操作等缺陷,提出了解决问题的思路。     

CoLM模式地表温度变分同化研究

本文采用变分方法对通用陆面模式 (CoLM) 中的地表温度进行同化.同化伴随约束条件采用CoLM模式中的地表及植被能量平衡方程,调节因子采用裸土及植被蒸发比.采用美国通量网 (AmeriFlux) 中的Bonville站数据对同化方法进行了单点验证,验证结果表明同化后地表温度以及蒸散结果更加接近于实测值.选取中国华北地区对同化方法进行区域验证,结果显示每天仅采用白天一次观测值对地表温度进行同化的方法是有效的.通过对同化前后地表温度误差直方图比较可以发现,在有MODIS观测值的区域,同化后白天地表温度误差大大降低,同时,同化后地表蒸散空间分布图也发生了变化.单点验证以及区域验证结果都表明了变分同化方法是可靠的.变分同化方法可以改进陆面模式模拟结果,对于地表过程研究中的植被生态、水文等研究具有重要意义,同时,陆面模式可以与数值预报模式进行耦合,改进数值预报结果.     

基于WRF的积云对流参数化方案对中国夏季降水预报的影响研究

为了研究WRF(Weather Research and Forecasting)中尺度模式中积云对流参数化方案对夏季降水预报的影响,基于水平分辨率为9 km的WRF模式,采用Kain-Fritsch(KF)、尺度适应的KF、Tiedtke、new Tiedtke和尺度适应的new Tiedtke方案等5种积云对流参数...     

不同观测误差确定方法对地基GNSS-ZTD资料同化预报效果影响的对比分析

利用2016年6—8月华北—东北地区的地基全球卫星导航系统的天顶总延迟(GNSS-ZTD)观测资料、东北区域中尺度数值预报系统,以2016年6—8月的13 d强降水为例,开展基于Desroziers等(2005)理论的Des方法和传统方法进行观测误差确定的天顶总延迟资料同化对比试验研究,探讨Des方法相对于传统观测误差确定方法对天顶总延迟资料同化预报效果的影响,并以未做天顶总延迟资料同化的试验为对照试验,考察天顶总延迟资料在数值模式中的同化应用效果。结果表明:(1)Des方法得到的天顶总延迟观测误差诊断值较为合理,诊断值站点间差别较大,说明逐站进行观测误差诊断的必要性;(2)天顶总延迟资料同化使强降水的强度、落区预报性能得到提高,使温、湿、风等要素的预报与观测接近,Des方案同化分析、预报效果优于传统方案;(3)对2016年7月25日华北—东北强降水过程进行了同化预报分析,整体而言,天顶总延迟资料同化有效增强了对流层中低层初始湿度场,修正了积分初期水凝物含量与位置,进而改善了降水预报效果,修正了对照试验对辽宁东部地区强降水的明显漏报,且通过降水的反馈作用改进了温度与风场预报效果。基于D...     

2015年北京田径世锦赛开幕式天气的精细化预报与方法

重大活动关键时段的定点预报一直是天气预报服务的难点,因此对2015年北京田径世锦赛开幕式天气的预报思路和方法进行分析总结,结果表明开幕式天气采取了时间、空间逐步递进的精细化预报思路,每个阶段的预报重点、使用的预报方法和信息资料是不同的。短期预报以天气诊断和数值预报方法为主,应用多尺度数值模式和集合预报产品,预报出开幕式当天在东北冷涡背景下北京东部的强对流天气和鸟巢出现弱降水的可能性;短时临近预报依据高时空分辨率的探测资料、快速更新的同化产品和中尺度模式,采用多资料融合技术,对稳定度、水汽和阵风锋等多要素综合分析,预判雷暴的生消变化,跟进预报了开幕式鸟巢地区无降水,保障活动顺利举行。