基于高光谱大气红外探测器模拟亮温的稳健变分反演研究

经典变分反演法是基于观测误差服从高斯分布的假定,对偏离均值较大的离群值较敏感。当实际观测数据包含离群值观测误差呈现非高斯分布时,如果采用经典反演法进行变分反演就会产生大的偏差,甚至导致变分反演的失败。使用经典变分反演法首先需要进行质量控制,剔除所谓的离群值,但有相当部分的离群值包含了一些亮点,如天气现象。如果对其“视而不见”,则对很多重要的信息就无法把握。基于此,研究采用稳健变分反演的思想同化这些离群值,主要思想是把M-估计法（L2、Huber、Fair和Cauchy一估计）的权重函数耦合到经典变分反演中,在每次变分反演极小化迭代过程中重新估计观测项对经典变分反演目标泛函的贡献率。采用高光谱大气红外探测器（AtmosphericInfraRedSounder,AIRS）的通道模拟亮温进行理想试验,结果表明：采用Huber一估计进行稳健变分反演对温度和湿度反演具有较好的效果;采用Cauchy-估计得到的效果反而更差,这是由Cauchy等分布函数固有的缺陷所决定的。因此,稳健变分反演观测误差非高斯分布是可行的,但依赖M-估计法权重函数的选取。     

夏季大西洋Niňo基本特征及其与中国夏季降水异常的联系

利用NCEP-DOE AMIP-Ⅱ再分析资料、Hadley中心海表温度资料以及全国160站降水资料,运用经验正交函数(Empirical Orthogonal Function,EOF)分解和回归分析等方法,研究了夏季大西洋Niňo的变化特征及其与中国夏季降水异常的联系。结果表明:夏季大西洋Niňo是热带大西洋海温异常的第一EOF模态,其方差贡献率为33.7%,具有明显的年际变化特征。当夏季大西洋Niňo处于暖位相时,对流层低层西北太平洋地区出现明显的异常反气旋,受其影响,西太平洋副热带高压强度增强、位置西伸,中国华南地区出现显著的西南风异常,有利于西太平洋副热带高压西南侧的水汽向中国长江流域及其以北地区输送,使中国长江流域和华北地区降水增多,而中国东南沿海地区则受西北太平洋异常反气旋控制,不利于降水发生;反之亦然。     

携手游天涯的N种模式

上个月,在台湾自由行,随时随地都被热情的台湾同胞打招呼:哇,你一个人来台湾,好厉害哦!而自己下意识的反应则是:怎么,台湾很不安全吗? 一般来说,社会上有几个对女生单身出行的惯性意见:其一,女生单身出行很危险;其二,正常情况下,女孩子都应该结伴出行;其三,多半是受到了什么情感上的大打击,女孩子才会负气选择单独出行.     

珠江口夏季中、小型浮游动物生态特征研究

根据2009年8月珠江口18个站位的调查资料,分析了珠江口中、小型浮游动物的种类组成、优势种、群落结构、种类多样性和个体数量分布状况,并探讨了主要环境因素的影响。经鉴定共发现终生浮游动物120种和阶段性浮游幼体5个类群。调查期间浮游动物平均个体数量为4 131.92个/m3。优势种为中华异水蚤(Acartiella sinensis)、肥胖三角溞(Evadna tergestina)和鸟喙尖头溞(Penilia avirosstris)。珠江口海域浮游动物种类、数量和优势种表现出明显的空间异质性。浮游动物的种类数、个体数量和群落结构主要受到珠江冲淡水和浮游动物本身的生态习性的影响。聚类分析和相关分析结果显示,夏季珠江口浮游动物群落可划分为河口群落和近岸群落两大类,而盐度在其中起着关键作用。     

拟建三亚新机场填海对区域景观特征影响分析

为进一步完善海南国际旅游岛的交通基础设施,三亚市政府提出在红塘湾海域进行填海,用于机场及附属设施建设。而伴随着海南国际旅游岛和自由贸易试验区国家战略的稳步推进,三亚将重点保护和优化具有品牌效应的标志性景观地区。本研究运用空间视线分析及实景模拟分析法,分析三亚新机场填海工程对周边三个标志性滨海景区,即南山文化旅游区、天涯海角风景区、鹿回头风景区的景观特征影响。分析结果认为:填海建设机场将对三亚重要滨海景观资源造成较大自然和人文冲击。自然景观方面,项目填海占据了南山文化旅游区和天涯海角风景区较大的视觉范围,大尺度的直线人工岛及大体量的人工设施将改变整体环境的"自然"特征。人文景观方面,天涯海角风景区的"天地尽头"景观意象受影响大,直接破坏"天之涯""海之角"陆海分界、海阔天空的意象;建成后噪音、灯光将破坏南山文化旅游区的肃静和庄严感,南海观音也将面临灯光、噪音的日夜干扰;对于鹿回头景区,"前无去路"的内涵将受到影响。建议项目用海评估论证应纳入区域景观影响的内容,结合区域发展定位和战略需求,对新机场填海工程的可行性进行全方位论证。     

太阳活动对NAO与冬季中东急流轴线位置之间关系的调制作用

利用NCEP/NCAR大气环流再分析资料和NOAA提供的太阳黑子资料,讨论了冬季中东急流年际变化特征,并探讨了太阳活动对北大西洋涛动(North Atlantic Oscillation,NAO)与冬季中东急流轴线位置之间关系的调制作用。结果表明:冬季中东急流的轴线位置表现出显著的年际变化特征,在空间上主要表现了中东急流东西两侧轴线南北移动呈反向变化(Middle East Jet Axis shift east-west Out-phase,MEJAO)型和中东急流轴线南北移动呈整体一致的变化特征(Middle East Jet Axis shift In-phase,MEJAI)型。另外,在太阳活动强时期,NAO(North Atlantic Oscillation,北大西洋涛动)的空间结构更靠近北大西洋东侧的大陆上,欧洲大陆北侧与地中海地区出现相反的SLP(Sea Level Pressure,海平面气压)异常,通过Ekman抽吸作用形成次级环流,在对流层高层地中海地区易出现辐合异常,并激发Rossby波波列,在伊朗高原上空会形成位势高度异常,从而中东急流东部轴线南北侧西风呈相反的变化。同时,在对流层高层欧洲大陆南侧形成的位势高度异常,也会使得中东急流西部轴线北侧西风出现异常。中东急流东、西部西风异常的空间结构呈反相变化,即出现了MEJAO型。而在太阳活动弱时期,NAO的空间结构主要局限在北大西洋地区,不易形成地中海辐合异常,NAO与MEJAO型的关系不密切。因此,太阳活动对NAO与MEJAO型之间的关系存在着调制作用。     

基于主成分累计影响系数法的高光谱大气红外探测器的通道选择试验

由于高光谱大气红外探测器(AIRS)有2 378个通道,如何从众多的通道中提取主要的有用信息。针对这点,文中提出了基于主成分累计影响系数的通道选择方法。首先,进行通道的预处理。然后,考虑白天的通道组合,分别对温度和湿度雅可比矩阵进行主成分分析,得到每个通道对主成分的累计影响系数,根据累计影响系数的大小,进行通道排序。最后,考虑夜晚的通道组合,加入受太阳光影响的通道。最终得到白天和夜晚的入选通道子集。进行温度和湿度廓线反演的实验表明,该方法用于通道选择是可行的。     

多环芳烃油指纹应用于船舶溢油鉴别研究

溢油种类主要包括船舶燃料油和原油,二者性质的差异决定了鉴别方法也相应不同,寻求适合于船舶溢油的鉴别方法具有重要意义。在使用柱色谱层析方法对样品进行分离前处理的基础上,以气相色谱/质谱方法(GC-MS)为主要分析手段,对溢油样品和可疑船舶溢油源样品的多环芳烃油指纹特征进行对比,并在多环芳烃油指纹参数的基础上进一步进行多环芳烃内组成三角图分布特征与聚类分析研究,成功为珠江口水域某船舶溢油事故追踪到肇事溢油源。结果表明:取自丁船的油样和现场溢油样芳烃油指纹特征最为相近,是此次溢油事故的溢油源。受风化作用后的船舶燃料油中饱和烃类化合物数量稀少,且含量极低,不适合用于溢油鉴别,而多环芳烃类化合物较饱和烃类化合物而言具有含量高、种类丰富的特点,是该类溢油鉴别的主要油指纹依据。使用油指纹参数进行可疑溢油源识别时,充分考虑油品中有机分子所受风化影响程度的不同是风化条件下溢油鉴定的关键。因此,多环芳烃油指纹可以有效应用于船舶燃料油溢油的鉴别。     

气温偏低 降水偏少——1983年12月—1984年2月

天气概况去年冬季全省大部分地方气温偏低,尤其是酒泉,三个月气温距平和为负4.7度。全省降水除甘南和武都两地州偏多外,省内其它地方均偏少,兰州市三个月降水距平百分率之和为负292。本季内主要有六次天气过程,其中以1月16至30日的连阴雪天气最强,全省持续低温,有间断小雪。在这六次天气过程中有三次是低槽东移,两次是横槽     

春季北大西洋三极型海温异常变化及其与NAO和ENSO的联系

利用1951—2016年HadISST逐月海表温度(Sea Surface Temperature,SST)资料,NCEP/NCAR再分析资料以及1958—2016年美国伍兹霍尔海洋研究所(Woods Hole Oceanographic Institution,WHOI)提供的OAFlux数据集,运用经验正交函数分解(Empirical Orthogonal Function,EOF)和偏相关分析等统计方法,研究了春季北大西洋海温异常的主要特征及其与春季NAO和前期冬季ENSO联系。结果表明:春季北大西洋海温异常EOF的第一模态是自北而南出现的三极结构的海温距平型,其方差贡献率为35.7%。春季北大西洋三极型海温异常的形成主要受到春季NAO主导作用,还受到前期冬季热带中东太平洋海温异常的影响。消除前期冬季Niňo3.4的影响后,春季北大西洋三极型海温异常指数与同期北大西洋涛动(North Atlantic Oscillation,NAO)指数的偏相关系数分别为0.50,通过了99%置信度水平的显著性检验。消除春季NAO的影响后,春季北大西洋三极型海温异常指数与前期冬季Niňo3.4指数的偏相关系数为-0.26,通过了95%信度水平的显著性检验。春季NAO正(负)位相引起的海表风场和海表湍流热通量的异常,进而激发出正(负)位相的北大西洋三极型海温异常。前期冬季ENSO事件可以引起春季大气环流异常和热带外海温异常,进而调制春季NAO对北大西洋三极型海温异常的影响。