GRAPES_GFS全球中期预报系统的研发和业务化

该文回顾了中国气象局全球中期数值天气预报系统GRAPES_GFS的研发历程,重点介绍了近年来在GRAPES_GFS研发过程中的重要进展,概要阐述了这些进展对GRAPES_GFS业务:化的贡献。动力框架方面的改进主要包括位温垂直平流的算法、极区滤波方案、标量平流方案、垂直速度衰减（damping）算法、提高模式分辨率等,改善了模式框架的稳定性、计算精度以及质量守恒性。物理过程方面的改进主要包括RRTMG辐射方案、CoLM陆面过程方案、积云对流、边界层过程、双参数云物理方案,以及物理过程的调用计算等,全面提升了模式物理过程的预报能力。全球三维变分同化方面,研发了模式空间三维变分（3DVar）系统、资料质量控制和偏差订正技术、卫星资料同化方面的相关技术等。同时,对目前GRAPES_GFS2.0的预报能力进行了评估,总体来说,该系统各项预报指标全面超越GRAPES_GFS1.0,与T639相比等压面要素预报在对流层也有明显优势,降水、2 m温度等预报也优势明显。     

全球GRAPES等压面三维变分分析预报循环系统及试验

利用全球通讯系统GTS传输的常规观测资料和卫星资料,用全球与区域同化预报系统GRAPES(global/regional assimilation and prediction system)全球等压面三维变分分析和中期数值预报模式进行为期两个月6 h分析预报循环试验,并对分析结果进行了诊断分析。结果表明,位势高度在中低纬对流层顶及以上区域存在5~20 gpm负偏差,在100 hPa以下的南北极区域存在5~20 gpm正偏差;相对湿度在南极存在较大负偏差,在高层有较大正偏差。风场在赤道中高层有较明显的偏差。在500 hPa上北半球GRAPES位势高度与NCEP资料的均方根误差在10 gpm左右,南半球在15~24 gpm之间。与探空观测相比,经变分分析后,分析的偏差和均方根误差都有所减小,但位势高度背景场存在明显负偏差,而且在100 hPa以上位势高度改进不如低层明显。全球等压面三维变分分析预报循环试验表明,分析预报循环系统能稳定运行,但是分析和6 h预报场还存在系统性偏差。     

浅谈地理信息主管(GIO)及其人才培养

分析地理信息主管这一高层次复合型人才提出的背景,介绍地理信息主管的性质和职责及其在美国的发展。在对国内外地理信息相关人才培养情况的分析基础上,指出我国地理信息主管人才培养的必要性,并对我国地理信息主管人才培养进行思考。最后,提出我国地理信息主管人才培养的大致思路:着重对人才进行基本技术的培养和管理能力的培养。     

风云气象卫星与潜在国际移动通信系统用户终端在1695~1710 MHz频段兼容性分析

目前我国风云气象卫星广泛使用的1695~1710 MHz频段被2015年世界无线电大会考虑作为国际移动通信(IMT)系统新增划分的候选频段。为了保护气象卫星的频谱资源并了解气象卫星和IMT系统用户端的同频共用干扰情况,本文阐述了风云气象卫星地球站和IMT系统用户终端在1695~1710 MHz频段的特性参数,建立了IMT用户终端的干扰模型,分别仿真分析了潜在的IMT用户端对太阳同步轨道和静止轨道风云气象卫星地面接收链路的干扰,结果表明:工作在1695~1710 MHz频段的IMT用户端对静止和极轨卫星地球站的保护隔离距离至少分别是46km和61km。由于我国布设了大量该频段的气象卫星数据国家级站和省级用户接收站,且移动终端随机移动的特点,这两种业务实际运行中无法兼容共用1695~1710 MHz频段。     

新疆三塘湖盆地牛圈湖区块异常低压成因及压力演化定量分析

三塘湖盆地牛圈湖区块中生界侏罗系西山窑组储层具有典型的异常低压油藏特征,晚白垩末期储层达到最大埋深,此时下部芦草沟组烃源岩演化程度达到最大,随着油气持续向储层充注,此时地层压力达到最大,可达30.33~50.74MPa。本文从引起油藏异常低压的主要因素入手,定量分析了构造抬升与地层剥蚀、地层温度降低、成岩作用中的"耗水作用"以及矿物蚀变引起的自生体积缩小等因素对地层压力的影响。这些因素共同作用导致了地层压力降低,其中溶蚀作用中矿物蚀变所形成的"耗水作用",使地层压力下降24.4%~37.1%,是造成储层异常低压的首要因素,同时矿物蚀变导致自身体积缩小并导致储层压力下降16.5%~24.8%,地层温度降低和构造运动对储层压力降低影响相对较弱,降低幅度分别为7.9%~8.6%和4.8%~8.1%。以上种种因素的共同作用,使得地层压力下降17.45~37.85MPa,最终形成现今异常低压的分布格局。     

多普勒雷达基本观测量直接同化对模式物理量场的影响

在GRAPES一3DVar雷达同化模块的基础上,建立了多普勒径向速度和基本反射率因子的直接同化观测算子,实现了雷达反射率因子和径向速度的直接同化,并对2007年7月3日的江淮梅雨进行了模拟试验。结果表明,多普勒径向速度的直接同化的主要影响表现在风场上,能够改善几乎整个三维风场分析,在雷达影响半径范围内,风场明显得到加强,影响当时天气的系统及其高低层配置被合理模拟,但对湿度场影响甚微。雨水混合比的直接同化的主要影响表现在湿度场上,改进了模式对湿度场的模拟,对降水的影响十分显著,有利于准确模拟降水的发展和维持,减小了Spin—up现象;其亦可使整个风场微弱增强,但影响甚微。     

查干湖湿地水环境演变特征分析

查干湖湿地是吉林西部重要的生态屏障,分析其水环境演变特征,可为保障其水环境安全提供科学依据。利用1982~2011年的水位资料和1985~2011年的水质资料分析其水环境演变特征,采用卡尔森指数法和模糊综合评价法对查干湖湿地进行综合营养状态和水质状况评价。结果显示引松工程通水后湿地水位得以恢复并稳定在129.8~130.3 m;20世纪80年代末湿地水环境大幅改善,水体盐碱化、富营养化、有机污染得以缓解,但2006年以来水质碱化和有机污染加剧,水质由Ⅲ类演变为IV类。现阶段农田退水缓解了主湖区的碱化且暂未加剧其水体富营养化。查干湖水受流域陆源排放、湖泊内源释放及水文情势等多重因素的交互作用,呈以磷素为限制的中营养状态,应控制区域生活污水和畜禽粪便的污染以保护其水环境健康。     

基于扎根理论和探索性因子分析的大学生地方认同维度研究——以武汉大学为例

为探索大学生地方认同的组成结构,以武汉大学为例,通过非结构访谈手段获取第一手研究资料,运用扎根理论分析大学生地方认同维度,并在此基础上设计调查问卷,利用探索性因子分析方法进一步分析大学生地方认同维度结构特征。研究发现：武汉大学大学生地方认同具有认知、情感、行为、自我效能和承诺5个维度的结构特征;学生对学校的地方认同较高;入学时间、所属学部、高考志愿、籍贯是地方认同形成的主要影响因素。大学生的个人背景（年级、所属学部、高考志愿、籍贯）不同,在地方认同及其各个维度上有较大差异。     

渭北旱腰带近60年气候变化及其对农作物的影响

利用渭北旱腰带地区24个国家气象站1961—2020年逐月气温、地表温度、降水、相对湿度等气象观测资料,采用气候倾向率和相关分析等方法研究近60 a以来渭北旱腰带地区的气候变化特征,并探讨区域气候变化对渭北地区主要农作物（小麦、玉米和苹果）的影响。结果表明：（1）近60 a平均地表温度和气温分别为134 ℃和111 ℃,且呈显著上升趋势（通过了001的显著性检验）;四季的地表温度和气温均缓慢上升,且冬季、春季、秋季的地表温度和气温上升显著（通过了001的显著性检验）。（2）年降水量呈缓慢增多趋势,年平均相对湿度缓慢减小;冬季和夏季降水量缓慢增多而春季和秋季明显减少,以春季最显著;春季、冬季和秋季平均相对湿度呈减小趋势,以春季最显著（通过了001的显著性检验）,夏季缓慢增大。（3）渭北旱腰带地区可以利用气候变暖带来的热量资源提高复种指数,在农业选种育种方面应培育晚播早熟小麦品种与晚熟玉米品种,苹果主产区可以向黄土高原迁移。     

短基线集InSAR技术用于黄河三角洲地面沉降监测与人为因素影响北大核心CSCD

利用2007—2010年间存档的30景Envisat ASAR数据,运用SBAS技术对黄河三角洲地区地面沉降进行全面具体监测,获取黄河三角洲地区地表形变特征场,分析了典型沉降区形变时间序列特征,结合相关资料对三角洲地区地面沉降影响因素进行了分析。研究表明,人类活动(地下水抽取、油气开采与工程建筑等)是造成地面沉降的主要因素,油田区地表形变范围与断层存在一定相关性。