基于无人直升机平台的航磁系统集成与应用

笔者介绍了无人直升机航磁系统的研发与集成,采用无人直升机作为飞行平台,搭载高精度航空磁测系统,具有低成本、高效率、不受机场跑道限制、可夜航、按设计测线全自主导航飞行等特点。该系统分别完成了磁补偿试验飞行与实际应用工作,补偿精度达到0.046 9 n T,测量成果与测区内以往航磁成果对比,其反映的地磁场特征形态基本一致,验证了该系统的有效性,航磁异常等值线在细节上表现更细致。本系统为大比例尺、高精度、小面积的航磁测量工作提供了一种高效灵活的工作手段。     

活断层地震地表破裂“避让带”宽度确定的依据与方法

基于不同类型活断层产生的地震地表破裂带宽度和跨断层探槽地质剖面的地层强变形带宽度等观测事实 ,结合地面建筑设施毁坏带与活断层密切的空间位置关系 ,采用统计分析方法 ,确定了活断层“避让带”宽度为 30m。各活断层更为准确的避让带宽度可通过分析跨断层探槽地质剖面上地层的变形特征加以验证或修订 ;活断层斜列阶区、平行次级断层围限区、走向弯曲区等特殊地域的避让带宽度为这些地域宽度与两外侧各 15m之和。建议有关部门进行活断层“避让带”立法与执法管理 ,并加强活断层鉴定及其地表活动线几何结构形态的准确定位工作 ,积极而有效地减轻地震灾害     

CLM4.5在西北农牧交错带盐池站的模拟性能评估

农牧交错带具有草地、裸地、农田大面积相互镶嵌的独特下垫面,其地表水热过程变化复杂,亟需深入研究。利用宁夏盐池站2017年实际观测资料,对陆面过程模式CLM4.5的模拟性能进行检验。结果表明,在复杂下垫面下,CLM4.5仍能较好地模拟出草地的地面反射辐射、地面长波辐射和净辐射以及0~10 cm土壤含水量和温度的变化特征,但模拟值与观测值还存在一定偏差。CLM4.5能模拟出辐射通量的日变化特征,除5月外,地面反射辐射模拟值与观测值之间的偏差较小。地面长波辐射模拟值白天偏高,净辐射观测值与模拟值的相关系数为0.99,均方根误差为22.50 W·m^-2。土壤含水量观测值与模拟值的相关系数达0.83,但模拟值偏低,且模式对降雨后土壤含水量变化过程的模拟性能有待提高。土壤温度模拟值的日变化特征较为明显,观测值与模拟值的相关系数为0.98,均方根误差为2.82℃。     

基于神经网络的太赫兹冰云探测反演算法研究

太赫兹频段在冰云探测上具有独特优势,但是目前的太赫兹冰云反演算法将不同种类冰相粒子（主要是冰和霰）视为冰粒子统一计算。本文根据冰云太赫兹辐射特性实现了一种预分类的神经网络算法,能够从太赫兹亮温中分别反演得到冰、霰两种粒子的统计参数和廓线分布。首先,基于WRF数值模式和ATMS载荷真实观测的冰云霰数据构建了包含冰、霰粒子密度廓线的混合冰云数据库,然后,使用DOTLRT辐射传输模式模拟183 GHz、243 GHz、325 GHz、448 GHz、664 GHz和874 GHz这6个频段的星载太赫兹冰云探测亮温,最后,开展冰云参数探测仿真试验,验证反演算法性能。仿真试验中反演得到的冰和霰的路径总量均方根误差分别为8.97 g/m²和10.90 g/m²,等效粒径均方根误差分别为7.54 μm和25.38 μm,反演的冰、霰密度廓线也具有较高的精度。研究结果表明本文算法能够以较好的精度从多频太赫兹冰云探测亮温数据中分别反演得到冰、霰两种粒子的路径总量、等效粒径、等效云高和密度廓线,突破现有研究仅仅计算单一冰粒子的局限,更加符合冰云真实情况。     

广州气象信息服务系统及其在暴雨服务中的应用

介绍了广州市气象部门建立的气象精细化预报产品制作平台、气象服务产品制作平台以及分发平台架构等气象信息服务系统。阐述了针对2014年3月29日—4月3日广州市罕见的暴雨过程,广州市气象信息网络中心借助广州市气象信息服务系统,通过电视、短信、微博、气象网站、PDA手机客户端等多种渠道向政府、公众提供精细化气象服务信息的过程。阐明了应用广州天气官方微博播发信息的理论出发点和实践落脚点。结果表明,广州气象信息服务系统在此次广州2014年首场暴雨天气过程中取得了良好的服务成效。     

饶阳凹陷武强地区新生代断裂构造特征及其控藏作用

渤海湾盆地饶阳凹陷武强地区新生代断裂构造发育,并对烃源岩、沉积、储层及油气运聚成藏具有重要控制作用。为此,结合钻井、测井等基础地质资料,利用三维地震数据体系统分析了饶阳凹陷武强地区的断裂构造特征,并深入探讨了新生代断裂活动对油气成藏的控制作用。研究结果表明:饶阳凹陷武强地区主要发育非旋转平面式、旋转平面式、铲式及坡坪式4种类型正断层,纵向上多呈断阶型、"y"字型或反"y"字型、"马尾"状及堑垒状等组合形式,平面上多呈雁列式展布;该区新生代共发育孔店组-沙四段(强烈断陷期)、沙三段-沙二段(湖盆扩张期)、沙一段-东营组(抬升剥蚀期)3期断裂体系,且以前两期为主,第3期为抬升剥蚀期,断裂活动微弱;前两期断裂活动是武强地区富烃洼陷形成及两套主力烃源岩发育的重要因素,且断裂活动对研究区的古地貌特征、沉积体系与储集砂体的空间展布亦具有显著的控制作用。基于上述研究成果,认为武强地区断裂活动控制油气成藏的整个过程,不同区带油气成藏分布规律具有明显的分隔性和差异性。     

基于RegCM3和DLBRM的耦合系统CRCHMS的构建及其在黑河上游的应用

以高寒山区—黑河流域上游为研究区，确定区域气候模式RegCM3的模拟方案，率定分布式水文模型（DLBRM），并开发了RegCM3和DLBRM模型接口，从而构建了区域气候水文耦合模拟系统CRCHMS。结果表明，以RegCM3作为气象驱动数据的CRCHMS系统模拟性能优于以观测站点作为气象驱动数据的DLBRM模型，对莺落峡径流量的模拟值与实测值的相关系数在校准期和验证期分别为0.47和0.62，均方根误差分别为0.045和0.044 cm/d，相对误差分别为-0.4%和6%，纳什系数在率定期和验证期分别为0.22和0.36。     

FSS-based Evaluation on Monsoon Precipitation Forecasts in South China from Regional Models with Different Resolution

This study evaluated the forecast skill of CMA-GD 3 km and CMA-GD 1 km with hourly Rapid Update Cycle (RUC) for five monsoon precipitation events in South China from 2018 to 2020, using the fraction skill score (FSS) of the neighborhood spatial verification method. The results revealed that, among the 24-lead-hour forecasts in CMA-GD 3 km, the FSS for the 0.1 mm precipitation threshold increased linearly with the lead time from 3 to 1 hour, while there was no significant improvement in other lead times. For the 5 mm precipitation threshold, the forecast skill was highest for the latest 1-hour lead time, while the FSS showed slight variation between lead times of 24 hours and 8 hours. The FSS for 10 mm and 20 mm precipitation thresholds were similar to that of 5 mm, with the difference that the best score occurred at the 2-hour lead time. Among the 6-lead-hour forecasts in CMA-GD 1 km, the forecasts of the latest 1-hour lead time were the best choices for four precipitation thresholds. When comparing CMA-GD 3 km and CMA-GD 1 km, it was found that CMA-GD 3 km had better skill for forecasts of 0.1 mm and 5 mm precipitation at 2-hour and 1-hour lead times, while CMA-GD 1 km had better skill for all other forecasts, including the forecast of 20 mm precipitation nearly all lead hours (including 3- to 6-hour, and 1-hour lead times). The results suggest that the increased resolution of the model may be beneficial for precipitation forecasts in South China, especially for short-duration heavy precipitation over a longer lead hours. However, the limited sample size of this study calls for further evaluation using more cases to validate the results′ generality.