顾及气象数据的中国区域对流层延迟RBF神经网络优化模型

本文基于单层气象数据(ERA5单层数据、实测气象参数)和多层气象数据(ERA5气压层数据、COSMIC掩星数据),分别采取模型法和积分法获取了我国236个陆态网GNSS测站的ZTD值,即ERA5S_ZTD、MET_ZTD、ERA5P_ZTD、RO_ZTD。以GNSS_ZTD为参考,按月评估了上述4种ZTD估计值的精度,结果表明:4种ZTD估计值的月平均RMSE依次为42.8、53.6、16.1和62.3 mm,其中基于积分法估计的ERA5P_ZTD精度最高,采用模型法计算的ERA5S_ZTD和MET_ZTD次之,而利用积分法获取的RO_ZTD值精度较低。为进一步提升利用气象数据估计ZTD值的精度,本文提出了基于RBF神经网络的对流层延迟改进模型。计算结果表明:改进模型获得的4种ZTD值与GNSS_ZTD之间的月RMSE平均值分别为23.5、32.1、14.2和40.8 mm,精度较原有ZTD估计值提升43.4%,36.3%,10.0%和34.4%。整体而言,改进模型估计ZTD值精度提升效果明显,且提升率与测站分布的密集程度有关。     

一次春季强寒潮的降水相态变化分析

应用常规高空地面观测、风廓线雷达与地基微波辐射计资料以及NCEP 1°×1°再分析资料,对2016年石家庄初雪预报失误的原因及降水相态的演变特征进行了分析。结果表明:预报中采用的降雪阈值不能反映云中雪晶形成和增长的条件,提取雪晶下降过程中是否融化的温度阈值时所用的资料精度不高,以上两条是导致其预报失误的原因。风廓线雷达垂直径向速度可辅助判断降水起止及相态变化,降雨时3 km高度以下出现一致向下的径向速度,速度值最大超过1.5 m·s^-1;径向速度数值减小到1 m·s^-1以下且高度下降到1 km以下,可能预示着降水由雨转为雪。微波辐射计反演的温湿廓线因易对云中雪晶形成增长条件以及雪晶在下降过程中是否融化作出判断,故其可以应用于降水相态转变的临近预报。

     

基于梯度的500 hPa槽线天气系统自动分析方法

利用位势高度场资料,针对500 hPa高空槽线天气系统,以天气学定义及其图形学特征分析为基础,在保持天气动力学理论约束的同时,提出基于位势高度梯度进行槽线天气系统自动分析的方法。面向各级气象台站的天气预报业务,利用气象信息综合分析系统 (MICAPS) 第4类位势高度格点数据资料,经过梯度计算、垂线确定、方向划分、邻域对比、节点初选、噪声判别、分类滤除、聚类分析、轴向平均等步骤,解决了一系列相关技术问题,完成了西风槽和横槽两类槽线系统自动分析的程序开发。近年宁夏寒潮强降温等过程的分析试验表明,该算法稳定可靠,中高纬度地区槽线分析能力更强,运行效率进一步提高。     

陕西柞水地区小茅岭复式岩体东段LA-ICP-MS锆石U-Pb定年

小茅岭复式岩体东段主要由早期宋家屋场蚀变角闪辉绿(辉长)岩体和晚期迷魂阵蚀变闪长岩体、磨沟峡蚀变石英闪长岩体、叶家湾蚀变二长闪长岩体组成。经LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素测年,分别获得宋家屋场岩体侵位年龄864.4Ma±1.7Ma,迷魂阵岩体846.7Ma±2.7Ma,磨沟峡岩体为859.4Ma ±1.7Ma,叶家湾岩体861.1Ma±1.8Ma,确证该复式岩体形成于新元古代。鉴于在小茅岭-陡岭隆起带的早前寒武系变质岩中曾获得与北秦岭造山事件(1000～848Ma)相一致的变质年龄,结合该复式岩体自身的特征,认为小茅岭复式岩体东段形成于后造山应力松弛的构造环境。     

移动开窗检验法及其在GOCE数据粗差探测中的应用

简单回顾观测值粗差探测、识别及控制的基本方法,基于最小二乘推估理论给出卫星重力时间序列数据的粗差探测方法,其基本思路是利用除被探测点以外的观测数据对该点进行推估,并与其真实观测值进行比较,依照某种统计量和一定的准则进行粗差判别.基于上述思想,构造服从t-分布检验统计量,提出了移动开窗检验法,给出一种简单的时间相关函数、窗口宽度的确定方法以及详细的循环检验步骤.利用模拟的GOCE卫星重力梯度数据验证了新方法的有效性.     

基于GIS的巴西陆稻IAPAR-9种植气候区划研究

根据巴西陆稻IAPAR-9生长发育对气候条件的要求, 结合其在广西的多年引种试验结果, 分析确定了影响广西种植巴西陆稻的关键气候因子和气候区划指标, 采用GIS技术对区划指标进行小网格推算, 得出广西不同地理背景下1 km×1 km网格点上的有关气候要素值, 通过GIS的空间分析和多层复合方法, 对广西种植巴西陆稻进行气候区划, 并对区划结果评述和建议, 为广西发展巴西陆稻生产进行合理布局提供科学依据。     

抗差Tikhonov正则化方法及其应用

提出了抗差Tikhonov正则化方法,并给出了3种常用的计算正则化参数的抗差估计方法,即抗差L-曲线法、抗差广义交叉检核法和抗差广义不符原理。计算结果表明,抗差Tikhonov正则化方法不仅能克服方程病态,而且能有效地控制观测异常影响。     

利用CHAMP卫星几何法轨道恢复地球重力场模型

介绍了利用CHAMP几何法轨道恢复地球重力场模型的基本原理和算法,提出了基于牛顿数值微分公式并辅助移去-恢复方法计算卫星速度的算法.利用现有重力场模型标定CHAMP加速度计数据的差分算法,采用Technical University of Munich（TUM）提供的CHAMP几何法轨道,计算出了三组50×50地球重力场模型.与GRIM5_C1、EIGEN_1S和EIGEN_2模型的比较表明,无论位系数差值阶方差或大地水准面差值,恢复出的模型与EIGEN_2模型都最接近.利用北极实测重力数据对上述模型进行了检验,结果显示,本文得到的三组模型均优于GRIM5_C1模型,且与EIGEN_1S、EIGEN_2模型精度相当.     

陕南山阳地区刘岭群砂岩岩石地球化学特征及其构造背景分析

陕南山阳地区中晚泥盆世刘岭群位于秦岭造山带的商丹断裂带与山阳断裂之间。由于所处的特殊位置,刘岭群沉积特点及其盆地形成时期构造背景的确定,可以为秦岭地区古生代以来构造演化提供有价值的信息。岩石地球化学分析表明,刘岭群砂岩主要氧化物特征以SiO2和K2O含量较高为特点,具有较高的化学成熟度,反映出其碎屑物质可能来源于相对稳定的大陆源区或更老的沉积岩再旋回的沉积产物。砂岩的稀土元素LREE/HREE比值为3.61,属轻稀土中等富集;Eu/Eu*值为0.77,属亏损型,与后太古代大陆地壳沉积岩总体演化特点相一致。主量元素氧化物、稀土元素及微量元素的多种图解和多种参数交叉分析,表明刘岭群沉积不具备前陆盆地堆积的特征。根据砂岩岩石地球化学的构造背景判别和物源区判别,结合沉积序列和沉积岩石学等分析,指示中晚泥盆世刘岭群碎屑岩应属于被动大陆边缘盆地沉积。     

中国东西部两县域气象要素对呼吸系统疾病影响的分层对比研究

利用安徽省阜南县以及贵州省锦屏县2015—2016年医保住院数据,细化两县呼吸系统疾病住院人群年龄分层,并从月份、节气、候不同时间尺度逐步递进的角度,采用描述性研究方法与相关性分析方法,探析两地各年龄段人群住院人数分布及其地域差异。结果表明：（1）两县9岁以下儿童呼吸系统疾病高发,20~39岁人群住院率较低。（2）两县各人群呼吸系统疾病入院高峰基本出现在2—3月（立春—清明、第10-20候）和11—12月（大雪—冬至）。除个别人群外,两县均是夏、秋两季呼吸系统疾病入院人数较少。（3）阜南县50~59岁人群呼吸系统疾病秋季入院风险的增加与当地气温日较差增大和相对湿度降低有关,滞后5 d左右影响明显。（4）总体来看,干冷环境可能会造成两县居民呼吸系统疾病入院人数的增多。此外,锦屏县居民还需格外防范春季相对低温高湿天气及暖季较低气温日较差所带来的呼吸系统疾病风险。