基于BP神经网络与遗传算法反演大气温湿廓线

为提高地基微波辐射计大气探测精度,融合BP神经网络与遗传算法,研究0~10 km大气温湿度廓线。首先,结合数据特征,基于数值模拟技术,建立一套TP/WVP-3000型号地基微波辐射计的一级数据质量控制和订正模型。然后,为减小训练样本代表性误差对模型反演精度的影响,利用遗传算法优化训练样本数据,建立一套精度更高的神经网络大气温湿度反演模型。最后,利用构建的反演模型,开展大气温湿度反演试验,结合探空资料和微波辐射计二级产品,评价反演模型精度。研究结果表明:(1)经过质量控制后的实测数据与模拟数据之间的相关性有显著提升;(2)经过质量控制与订正后建立的神经网络模型对比原微波辐射计二级产品的反演精度有一定提升,温度提升6.77%,湿度提升20.11%;(3)经过遗传算法优化后的训练样本所建立的神经网络反演模型对比原微波辐射计二级产品反演精度有进一步的提升,温度提升10.21%,湿度提升23.75%,反演结果与该地区同类型研究结果相比有着较大提升。      

青海省气候变化的区域性差异及其成因研究

 利用1961-2006年青海不同区域气象资料,分析了年平均气温,年平均最低、最高气温和降水量等气候要素的变化趋势、年代际变化和气候突变前后的差异性,分析了气候显著变化并存在明显区域性差异的可能归因。结果表明：近46 a来青海不同区域年平均气温均呈现出显著上升趋势,其中以柴达木盆地增暖最为明显,气候倾向率达0.44℃/10a;降水量变化表现出明显的区域性差异,柴达木盆地年降水量显著增多,气候倾向率为6.67 mm/10a,而东部农业区年降水量则呈现出减少趋势。温室气体浓度的显著增加、云量变化、高空水汽输送的变化以及下垫面状况差异等因素是造成青海气候显著变化并具有明显区域性特征的可能成因。     

青海省三江源机场低空风切变的初步分析

本文使用三江源机场4个声雷达和10个侧向风观测点风向风速资料,分析了三江源机场风的基本气候特征和低空风切变。结果表明:三江源机场主导风向以偏西风为主,跑道周围风速平均值在2.3~3.1m/s之间;水平风速的水平切变主要出现在跑道东头,侧向风切变要明显大于顺风(顺跑道)切变,侧向风切变跑道两头大于中部,东头大于西头;顺风切变跑道北边出现几率和强度明显大于南边。在285m~315m高度出现严重、强烈水平风速的垂直切变的频率最高,水平风速的垂直切变强度较大,出现严重、强烈风切变频率较高;平均而言15m~195m高度和275m~465m高度表现为上升气流,而在195m~265m高度多表现为下沉气流。在雷暴、阵雪、大风等强对流天气下,风速的水平和垂直切变强度均有明显的加强现象。     

干旱气候对青海地表水资源影响的研究

通过分析近38年青海省主要河流径流量及其流域降水、气温的变化趋势,研究了干旱气候对青海地表水资源的影响。结果表明,内陆河多为高山冰雪融水和雨水混合补给型河流,外流河多为以雨水补给为主的河流;青海地表水资源呈减少趋势,其减少趋势进入90年代后尤为明显;气温和降水是影响青海地表水资源的主要气候因子,其中气温升高加剧了流域蒸发量的增大和干旱影响,减少了地表径流量;而90年代以来降水量的减少特别是汛期降水量的减少直接影响到径流量的减少。     

黄河上游地区降水对水资源的影响

利用１９５９－１９９７年黄河上游地区降水,流量资料,用ＥＯＦ、ＲＥＯＦ、功率谱等数理统计预报方法,分析黄河上游地区降水与流量之间关系及降水变化趋势,并用逐步回归,最优子集回归方法建立流量预测的最优评估模型。     

青海地表水资源的变化及影响因子

通过分析近３８年青海省主要河流径流量及其流域降水、气温的变化趋势,着重研究了干旱气候对青海地表水资源的影响。结果表明,内陆河多为高山冰雪融水和雨水混合补给型河流,外流河多为以雨水补给为主的河流;青海地表水资源呈减少趋势,其减少趋势进入９０年代后尤为明显;气温和降水是影响青海地表水资源的主要气候因子,其中气温升高加剧了流域蒸发量的增大和干旱影响,减少了地表径流量;而９０年代以来降水量的减少特别是汛期降水量的减少直接影响到径流量的减少。     

西藏高原降水,气温气候特征分析

利用西藏地区的地面历史资料和５００ｈＰａ高度场资料,就高原的季风气候特征作了分析。结果表明：①冬季,西藏地区主要受高原北侧西风带系统或南侧南支槽的影响。夏季,西藏地区主要受印度半岛￣孟湾热低压的高原切变线共同影响。当伊高强烈东伸或西太副高强烈西伸时也会控制西藏地区。②西藏高原各气候区降水分布存在明显的差别。部分地区降水有双峰特征。进入８０年代后,夏季降水呈减少趋势,而冬季降水呈增多趋势。③从７０年     

西藏高原降水、气温气候特征分析

利用西藏地区的地面历史资料和５００ｈＰａ高度场资料,就高原的季风气候特征作了分析。结果表明：①冬季,西藏地区主要受高原北侧西风带系统或南侧南支槽的影响。夏季,西藏地区主要受印度半岛～孟湾热低压的高原切变线共同影响。当伊高强烈东伸或西太副高强烈西伸时也会控制西藏地区。②西藏高原各气候区降水分布存在明显的差别。部分地区降水有双峰特征。进入８０年代后,夏季降水呈减少趋势,而冬季降水呈增多趋势。③从７０年代中后期开始,高原上冬夏季平均气温都明显上升,部分地区升幅达２．０℃以上。④冬季高原降雪波动最大的地区在南部边缘地区,暴雪天气频繁。夏季降水波动幅度最大的地区在沿江西段,干旱、洪涝天气交替出现。     

黑河上游地区气候变化对径流量的影响研究

近42年来,黑河上游年流量呈增多趋势,其中以冬季最为明显,但总体上相对稳定,丰枯转换颇为平衡;降水量是影响黑河上游流量的最主要因子,夏季降水量的增加与夏季流量的增加关系密切,而夏季流量的增加最终影响到了年流量的增加;气温的升高特别是秋季气温的升高导致了高山冰雪消融量的增大,进而使非汛期流量增加,同时加大流域蒸发量特别是夏季蒸发量,增加了地表水资源的消耗,并对降水增加造成的年径流量增加起到削弱作用。     

江苏苏南地区高速公路闪电时空分布特征研究

利用江苏省闪电监测定位系统探测2007—2013年地闪观测资料和2013年云闪观测资料,研究了苏南地区高速公路沿线地闪和云闪的时空分布特征。研究表明:1)苏南地区高速公路的年、月地闪频次具有西部多于东部的分布特征,其中扬溧高速最多;6—8月是地闪出现的高峰期,且西部地区出现峰值时间(7月)早于东部地区(8月);但日地闪频次的峰值出现时间东部(13～16 h)要略早于西部地区(14～18 h)。2)地闪强度(峰值电流)主要集中在20～50 kA,总体趋势是东部大于西部;高速公路地闪强度高值区主要集中在宁镇丘陵以及太湖、长江沿线附近,其中南京绕城高速、扬溧高速镇江段、宁杭高速南京段、沿江高速无锡段、沪宁高速等都是地闪密度较高路段。3)云闪集中发生在5—9月,西部地区云闪频次波动明显,总体呈双峰型月变化分布特征;东部地区云闪频次相对集中,呈单峰型月变化分布特征;西部地区出现云闪日高频次的时间(13～18 h)要早于东部地区(17～18 h)。