联合多代卫星测高数据确定中国近海稳态海面地形模型

联合多代测高卫星(Geosat GM和ERS-1/168,TOPEX/Poseidon(简称T/P)、变轨T/P,ERS-2,GFO)数据,基于强制改正法得到中国近海2'×2'格网分辨率的平均海面高模型;然后以EIGEN-GL04C重力场模型为参考模型,基于测高垂线偏差法精化得到中国近海2'×2'格网分辨率的测高大地水准面模型;最后联合移去一恢复技术和Gauss滤波技术,采用几何域法得到中国近海2'×2'格网分辨率的测高海面地形.利用中国沿岸长期验潮站平均海面高程信息,由直接推算法与平差法得出1985国家高程基准相对于所建测高大地水准面的垂直偏差分别为23.62±5.38 cm与22.33±1.07cm,与海洋学方法和GPS/水准方法得到的近期结果相近[1～2];扣除各自垂直偏差后的比较表明,由上述两种方法得到的海面地形模型的精度分别为±5.38cm与±5.23 cm.     

淮河具有行蓄洪区河系洪水预报水力学模型研究

针对淮河流域河系特点,建立淮河具有行蓄洪区河系洪水预报模型.干流河道洪水演进采用一维水动力学模型,钐岗分流量利用分流曲线法推求,利用虚拟线性水库法解决大洪水时支流洪水受干流顶托作用,临淮岗闸作为水力学模型的内边界条件进行处理,利用分流比法概化行洪过程,行洪区内只有蓄满时,才会有出流,行洪区内的洪水利用Muskingum...     

秦岭刘岭群风暴沉积的基本特征

风暴沉积(storm deposits)是由风暴浪引起的一种密度流沉积,主要发生在具开阔海面的浅海陆棚区。风暴岩(tempestite)一词是由凯林(G.Kelling,1973)提出,用以描述受风暴扰动后再沉积的浅海盆地的递变浊积岩。库马尔和桑德(N.Kumar和J.E.Sander,1978)以及艾格内尔(T.Aigner,1979)将其含义扩充为风暴沉积,泛指非正常天气风暴作用所形成的一系列沉积。     

基于指数函数的川滇地区余震序列衰减规律研究

较大的余震可能造成额外损失并有二次触发建筑物受灾的风险。为研究余震序列衰减规律,文章尝试采用指数衰减模型拟合分析5个不同地区余震序列,并借助修正赤池信息准则、贝叶斯信息准则与调整后R²,分析其与传统余震衰减模型的性能。结果表明,指数模型描述余震序列衰减规律的能力与修正的大森余震模型、修正的拉伸指数模型接近。尤其对于四川长宁M_S6.0余震序列和云南彝良M_S5.7余震序列,指数模型表现优于其他两种模型。指数模型参数具有明确的物理意义：参数A与r之和能够准确代表强震后的实际初始余震数,5个余震序列初始余震数偏差均小于1.70%;参数k可作为反映余震序列衰减快慢的特征值,k值越大则余震序列衰减越慢,其值与主震震级呈反比例关系。     

“一带一路”区域气候变化事实、影响及可能风险

“一带一路”区域国家经济、政治发展极不平衡,随着全球气候变暖,区域内的自然环境、气候资源、水资源等都将面临着显著而复杂的变化,并且干旱、洪涝等多种气候灾害是“一带一路”区域可持续发展和重大基础设施建设面临的重大威胁之一。目前,“一带一路”倡议已经进入实质性建设阶段,沿线地区的气候变化及其灾害风险关乎“一带一路”倡议能否顺利实施及亚投行的投资安全。在此背景下,2016—2018年中国科学院地球科学学部实施了“‘一带一路’区域气候变化问题”咨询评议项目,项目针对该区域气候变化的事实、未来变化预估、气候变化的可能影响以及带来的潜在风险等问题进行了系统的调研,并开展了若干分析和研究。经过两年的努力,项目组完成了有关进展报告四份,包括一份总报告和三份分报告。本文扼要地概括和介绍了项目取得的主要成果。     

利用ASAR图像监测土壤含水量和小麦覆盖度

以高级合成孔径雷达（ASAR）影像数据和地面实测数据为基础,分析了裸土、低覆盖（覆盖度为0．2左右）冬小麦麦地的后向散射与土壤含水量、地表粗糙度及小麦覆盖度之间的关系,探讨了裸土和冬小麦麦地土壤含水量及小麦覆盖度的反演方法。分析结果表明：①裸土后向散射系数受地表粗糙度和土壤质地的综合影响较大,裸土的后向散射和土壤含水量正相关关系未达显著,反演裸土土壤含水量必须考虑这两个因素的影响。②冬小麦麦地两种极化后向散射对土壤含水量和小麦覆盖度的敏感性差异明显。由于小麦植株与土壤的水平同极化后向散射差异较大,水平极化后向散射系数和小麦覆盖度及土壤含水量相关性达到显著;冬小麦麦地的垂直同极化后向散射对土壤含水量较敏感,垂直极化后向散射系数和土壤含水量的相关性达到显著,但与小麦覆盖度的相关性相对较低。据此,利用冬小麦麦地的两个同极化后向散射系数,建立了后向散射系数与土壤含水量和小麦覆盖度之间的关系模型,实现了小麦覆盖度和冬小麦覆盖下的土壤含水量反演。验证结果表明：土壤含水量和小麦覆盖度反演结果与地面调查和测量结果一致。     

华南前汛期广东沿海和内陆地区降水和地闪活动对比研究

对2008–2017年前汛期期间广东省沿海和内陆降水和闪电时空分布特征进行了对比分析,结果表明：在内陆(ITR),降水集中在中部和东部山区;日变化呈下午主峰、上午次峰的双峰分布;在季风爆发后,由于降水频率增加,午后峰值明显增大。在沿海区域(CTR),降水集中在山地周围。季风爆发前,CTR降水弱于ITR,这主要与CTR低层水汽外流有关,而季风爆发后,由于水汽流入增多,CTR降水明显增强。受降水频率和强度变化的影响,季风爆发后CTR的降水日变化由季风爆发前的双峰型向宽单峰型转变。与降水相比,闪电的时空分布在季风爆发前后阶段相对稳定,其最强中心位于ITR降水中心西侧平原,次中心位于CTR西部平原。闪电活动在季风爆发后显著增强,主要是由于闪电时数增多。ITR和CTR的闪电密度和闪电时数均呈现午后单峰型,且ITR峰值时刻比CTR晚约2 h。环流合成分析表明：清晨,低层大气偏中性层结,暖湿不稳定气流与地形分布有利于对流的形成。午后,太阳辐射增强,热力不稳定增大,导致对流频率和强度增强。季风爆发后,更加暖湿的条件有助于降水和闪电的增多。此外,闪电的发生与对流有效位能、低层垂直风切变和上升气流强度密切相关。

     

升级版中国多模式集合预报系统(CMMEv2.0)的季节预测检验

基于我国自主的6个气候模式和3个国际业务模式,中国气象局国家气候中心（NCC）将中国多模式集合预测系统（CMME）升级为至2.0版本（CMMEv2.0）,增加了新的模式成员,迭代了模式版本,扩充了预报产品。本研究对升级后的CMME在历史回报（1993–2016）和实时预测（2021–2024）期间的性能进行了综合评估。结果表明,CMMEv2.0在捕获更真实的赤道海表温度（SST）变化方面优于所有单个模式。CMMEv2.0对降水和2 m温度异常的预测能力较好,其中对东亚地区的预测能力提高显著。CMMEv2.0的优势可归因于其对ENSO（Niño 3.4指数的时间相关系数提前6个月达到0.87）和ENSO相关遥相关的较好预测。近3年的实时预测检验表明,CMMEv2.0也具备相对稳定的技能：如成功预测了2021至2023年夏季中国北方主要雨带和2022/2023年的暖冬状况。除此之外,集合抽样实验表明,当模式集合成员数量增加到5–6个时,CMMEv2.0理论预测能力上限趋于饱和,这表明适当选择一个最优的集合子集就有利于进一步提升预测性能,特别是对温带地区,其潜在原因有待进一步研究。

     

昆山市暴雨短历时设计雨型的推求

基于2008—2016年昆山市自动气象站逐分钟降水观测数据,分别利用芝加哥雨型法和PilgrimCordery雨型法,推求昆山市不同生态系统在不同重现期下60 min和120 min短历时设计暴雨雨型,并对比分析两种雨型推求方法的结果以及不同生态系统的雨型计算结果。结果表明:推求昆山市60 min历时设计暴雨雨型分布时,芝加哥雨型法和PilgrimCordery雨型法的结果基本一致,为单峰型雨型,雨峰位置位于中间偏前;推求120 min历时设计暴雨雨型分布时,芝加哥雨型法结果为单峰型,PilgrimCordery雨型法为多峰型,但两种方法求得的雨峰位置都位于中间偏前。在历时60 min和120 min时,芝加哥雨型法计算出的平均最大分段降水量显著大于PilgrimCordery法和实际雨样的结果,PilgrimCordery法的结果略小于实际雨样。昆山市不同地区的降水会受到生态系统类型的影响,以农田生态系统的影响最为明显,两种雨型推求方法的结果均表示,农田生态系统的最大分段降水量是5种生态系统中最大的。     

城市建成环境存量的空间计算：进展及展望

城市建成环境是人类赖以生存的人造环境,城市建成环境存量是指城市中建筑物和基础设施的材料质量。反演城市建成环境存量的空间分布,是数字城市建设的新方向,它能够帮助我们了解城市发展模式,更加有效管理城市资源和废弃物等,对发展城市循环经济、实现城市的可持续发展有着十分重要的意义。本文详细介绍了城市建成环境存量空间计算的3种方法（自上而下、自下而上和遥感计算方法）的理论基础和发展现状,总结了目前的几中方法都存在着过度依赖统计数据、无法兼顾研究区域大尺度和高空间分辨率等问题。在地理大数据时代,更多的数据源为存量的计算带来了新的研究方向。本文总结了新数据源的优势,并展望了结合地理大数据和机器学习方法的存量计算方法,为城市建成环境存量的空间计算提供了一种新的思路。