应用KDD技术分析气象地质灾害与降水的关系

应用人工智能技术——数据库中知识发现(KDD)技术,分析研究发生在云南省境内造成重大损失的气象地质灾害的发生与当日及前期降水的关系。结果表明,绝大多数气象地质灾害都是由强降水诱发的,云南气象地质灾害与发生当日及前期降水的关系主要有3种类型,即暴雨诱发型、多日中大雨诱发型和连阴雨诱发型。所得到的云南气象地质灾害与当日及前期降水的定量关系,为云南地质灾害的气象监测、预报模式的建立提供了依据。     

1979—2014年全球变暖背景下青藏高原气候变化特征

近几十年来全球变暖受到越来越广泛的关注,然而全球变暖从1998年开始趋缓,但青藏高原却呈现加速增暖的趋势。本文基于前人研究,系统回顾了青藏高原气温、积雪、降水和大气热源等四方面在全球变暖背景下的变化,指出高原的加速增温导致了积雪迅速融化,降水明显增多的同时,高原热源却呈现减弱趋势。     

一九七九年夏季亚洲季风区上空的区域能量分析

本文用美国气象中心(NWC)1979年6—8月资料计算了亚洲季风区上空的瞬变涡动动能、区域的热源和能量变化。计算结果表明,1979年夏季印度季风区的印度半岛和孟加拉湾地区,东亚季风区的南海和西太平洋地区,我国东部大陆地区都是扰动活动频繁的地方,其对流层上部表现为强热源;南半球西印度洋热带地区和澳大利亚地区热带扰动不活跃,其上空为冷源区。 再有印度季风区扰动发展是正压不稳定和斜压不稳定,以后者为主;东亚季风区扰动发展靠斜压转换而来;大陆东部地区扰动发展也主要靠斜压转换过程。而南半球西印度洋热带地区和澳大利亚地区是通过和中纬度西风带大气的侧向耦合获得能量,并通过跨赤道气流的扰动把能量转送到北半球季风区。     

汛期西南低涡移向频数的年际变化与降水

利用1960～1999年汛期西南低涡不同移向的数据资料与同期移向相对应站点的降水量进行同步相关分析和检验,并将通过显著水平a=0．05检验的两组资料用墨西哥帽子波进行分析。结果显示：这40年汛期中出现的西南低涡,在原地生消的占总数的一半以上,而能够继续移动发展的西南低涡以偏东路径为主;东北路径的西南低涡与该方向上太原、石家庄降水的相关比较好,偏东路径与汉口降水相关较好,移动总和与内江降水相关较好;从小波分析结果发现东北、偏东路径低涡出现次数与对应站点降水,在10年以上的时间尺度上它们的分布周期存在良好的对应关系。     

广州市城市电力消费对气候变化的响应

低纬度地区的城市电力消费对气候变化有较为敏感的响应。该文引入了气候变化对农业产量和能源影响的研究方法, 分别建立了气候变化对电力消费影响强度的动态评估模型和降温度日模型, 对广州市城市电力消费对气候变化的响应作了深入分析。结果表明:广州市城市电力消费量主要受到气温、湿度、风速等气象因子的影响, 其中气温为关键性因子; 综合考虑各气候因子和气候变化的稳定性, 1956—2005年的近50年, 广州市气候变化对城市电力消费影响强度是持续稳定增加的, 正强度出现的概率呈现出增大趋势, 以10%/10a的速度增长; 通过对广州市降温度日的分析可知, 5—10月为主要的降温时期, 其气温的升高对降温度日强度变化影响很大, 达到46.6%/ ℃, 同时, 广州市的降温期长度变率也呈递增趋势, 因此, 气温的升高引发的降温度日的增加对广州市城市电力消费有深刻影响; 在未来气候变暖情景下, 夏季平均最高气温每升高1 ℃, 广州市全年单位工业产值耗电将增加2.02%, 5—10月的平均气温每升高1 ℃, 居民生活用电量的百分比将增加1.25%。在未来, 气候变暖将使城市用电压力有继续增大的趋势。     

云南春季强低温的诊断分析

运用北半球500hPa格点资料，分析了3月倒春寒天气发生的同期、前期500hPa环流特征。云南春季倒春寒天气的发生与同期500hPa上乌拉尔山脊的建立、新西伯利亚附近横槽转竖有关，孟加拉湾南支槽的影响使倒春寒天气更易发生。     

Progress in Predictability Studies in China （2003-2006）

Since the last International Union of Geodesy and Geophysics General Assembly(2003),predictability studies in China have made significant progress.For dynamic forecasts,two novel approaches of conditional nonlinear optimal perturbation and nonlinear local Lyapunov exponents were proposed to cope with the predictability problems of weather and climate,which are superior to the corresponding linear theory.A possible mechanism for the"spring predictability barrier"phenomenon for the El Ni(?)o-Southern Oscillation (ENSO)was provided based on a theoretical model.To improve the forecast skill of an intermediate coupled ENSO model,a new initialization scheme was developed,and its applicability was illustrated by hindcast experiments.Using the reconstruction phase space theory and the spatio-temporal series predictive method, Chinese scientists also proposed a new approach to improve dynamical extended range(monthly)prediction and successfully applied it to the monthly-scale predictability of short-term climate variations.In statistical forecasts,it was found that the effects of sea surface temperature on precipitation in China have obvious spatial and temporal distribution features,and that summer precipitation patterns over east China are closely related to the northern atmospheric circulation.For ensemble forecasts,a new initial perturbation method was used to forecast heavy rain in Guangdong and Fujian Provinces on 8 June 1998.Additionally, the ensemble forecast approach was also used for the prediction of a tropical typhoons.A new downscaling model consisting of dynamical and statistical methods was provided to improve the prediction of the monthly mean precipitation.This new downsealing model showed a relatively higher score than the issued operational forecast.     

鹤壁市夏季一次雹暴过程的成因分析

运用天气图、物理量场、卫星云图、雷达回波及相关气象资料,分析了2005年6月19日发生在鹤壁的雷雨大风、并伴有局地冰雹的强对流天气过程.结果表明:在低层θse高能舌区内,地面冷锋移到 500 hPa高空急流出口区下方左侧时,高低空次级环流耦合,触发不稳定能量释放、产生强烈的上升运动,是这次强对流天气产生的直接原因.     

河流地貌演化研究进展

本文基于近年来全球河流地貌演化的研究实例及新进展,介绍了主要的研究载体与思路,讨论了河流地貌演化事件背后的地质、环境意义。沉积学、地貌学、物源分析、低温热年代学等是解决河流地貌演化问题的重要工具。沉积学记录着河流演化的一手资料,同时,沉积物定年技术的发展为揭示河流演化过程提供了高精度的时间约束。地貌指数研究是根据河流剖面形态与流域特征等揭示河流及区域地貌演化过程的研究手段,在恢复基岩隆升历史,定义地貌演化状态和判断分水岭迁移等方面具有优势。基于碎屑热年代学的物源分析方法结合沉积物沉积年代测定的研究思路则是利用了地表物质的“源—汇”过程变化,是揭示水系沟通演化历史的有效手段。当借助中-低温热年代学的多方法联合和单矿物的多重定年作为物源示踪剂时,可以有效提高分析精度,具有广阔的研究前景。另外,低温热年代学和宇宙核素¹⁰Be等对浅表过程十分敏感,记录了百万年—千年尺度的河流侵蚀作用,是示踪流域侵蚀方式空间变化和定量化揭示侵蚀过程的有力工具。河流的诞生与演化是地表过程的重大事件,记录了局部或区域的构造—气候背景,也是研究构造—气候—地貌耦合及互馈过程的重要纽带。特别是新生代晚期以来,地貌形成过程伴随着古人类的诞生与发展,而河流的演化则在古人类活动和迁徙中起到了重要的控制作用。因此,河流地貌演化的背景动力及环境意义体现了地球多圈层的相互作用与协同演化。