基于模糊逻辑的雷暴大风和非雷暴大风区分方法

雷暴大风往往伴随飑线、阵风锋、龙卷等强对流天气而出现,风速大、发展迅速、突发性强,对生命财产安全造成极大威胁,因此对雷暴大风的监测与预报具有重要的意义。然而,雷暴大风监测一直也是强对流监测的难点。本文在地面气象观测站大风记录的基础上,结合多源数据(包括雷达、卫星、闪电、温度、露点等观测数据),利用模糊逻辑算法,实现雷暴大风与非雷暴大风的有效识别,可对雷暴大风进行实时监测。具体算法为:首先,基于历史样本数据的统计得到各变量的概率分布函数,进而得到各参数隶属度函数;然后采用概率重叠面积方法,确定各项质量控制数据的权重;最后通过选取判断概率阈值Q的方法,区分雷暴大风与非雷暴大风。通过对2010年全国50873条人工观测大风数据的识别结果检验表明,该算法能有效区分雷暴大风与非雷暴大风,当Q选取0.55时,雷暴大风的识别准确率POD约为0.76,误识别率约为0.18,雷暴大风CSI指数约为0.67。文中选取了两次大风过程,算法正确地识别了11个非雷暴大风记录,5个雷暴大风记录。本工作能一定程度上提升雷暴大风的监测效果、完善强对流监测业务体系。     

基于数学形态学的三维风暴体自动识别方法研究

基于雷达数据的风暴体识别、追踪及预警方法是重要的临近预报技术之一,其中准确的风暴体自动识别是进行风暴体自动追踪和预警的前提。在风暴体识别中常会碰到的两个问题是:虚假合并和从风暴簇中分离出相距较近的风暴单体。美国国家大气科学研究中心提出的TITAN(Thunderstorm Identification,Tracking,Analysis,and Nowcasting)算法使用单阈值进行识别,容易将相邻的多单体回波识别为一个风暴体。美国国家强风暴实验室提出的SCIT(Storm Cell Identification and Tracking)算法使用7个反射率因子阈值进行识别,可以较好地分离出风暴簇中的风暴单体,但它直接抛弃了低阈值的识别结果,导致风暴体内部结构信息的丢失。SCIT的这种识别策略可能会使处于初生阶段、强度较低的风暴体被错误地抛弃掉。TITAN和SCIT都无法完全识别出相邻风暴的虚假合并。为了解决这两个问题,文章提出了基于数学形态学的识别方法。该方法首先使用第1级阈值进行单阈值识别;其次,对识别得到的风暴体执行基于动态卷积模板的腐蚀操作,以消除虚假合并;然后,使用高一级阈值进行识别,并对识别得到的风暴体进行膨胀操作,当风暴体的边界在膨胀的过程中相互之间接触,或接触到了原来较低阈值识别的风暴体的边界时,则停止膨胀过程;最后,逐次使用更高级别的阈值进行识别,并在每一级阈值的识别过程中执行腐蚀和膨胀操作。试验结果表明,通过在多阈值识别的过程中综合使用膨胀和腐蚀操作,基于数学形态学的三维风暴体识别方法不仅能够成功地识别出风暴体的虚假合并,同时还能在从风暴簇中分离出相距较近的风暴单体时,尽可能多地保留风暴单体的内部结构信息。     

旅游城市可持续发展评价指标体系

旅游业正在世界范围内蓬勃兴起，但随之而来也引起了旅游城市的一系列问题，如何评价旅游城市的可持续发展就显得很有必要。依据旅游城市可持续发展的特殊性，确定了其指标体系构建的基本原则，应用模糊评价方法计算得到具有代表性的34个评价因子，试着初步构建旅游城市可持续发展指标体系，并对指标体系的层次架构、指标的涵义作了具体说明，也对指标体系评价应用过程作了简要介绍。     

滇西第三系七个盆地的石油地质特征对比分析

云南省澜沧江以西分布着二十五个小型甚至微型第三系盆地,称之为滇西第三系诸盆地。      

南岭中段诸广山南体燕山早期花岗岩地球化学特征及其形成的构造环境分析

诸广山南体为一复式岩基,形成于加里东期、印支期和燕山早期3个时代。本文着重讨论燕山早期主体花岗岩,即中侏罗世三江口序列。该序列由5个岩石单元组成,岩石类型为角闪石黑云母二长花岗岩—黑云母二长花岗岩—二云母二长花岗岩。较早次单元中富含镁铁质微粒包体,经包体岩相学研究,花岗岩浆具壳幔混合成因。SiO2平均含量从早次68.95%向末次76.30%逐渐增加;全碱较高,Na2O K2O在7.11%～8.24%,平均为7.73%,且K2O>Na2O;ASI值平均为1.05(0.92～1.19),岩石为镁质-铁质,准铝质-过铝质,高钾钙碱性岩系。ΣREE含量中等,平均为213μg/g,为轻稀土富集型,铕亏损程度较大;具Ba、Nb、Sr、P、Ti、Eu、Ba负异常和Rb、U、Th、Nd、Zr、Sm、Y正异常,反映陆内构造-岩浆环境。ISr值为0.7115～0.72466,εNd(t)值平均为-10.97(-10.0～-12.6),t2DM平均为1.84Ga(1.75～2.0Ga),与南岭中生代花岗岩平均值(1.7～1.8Ga)相近,反映成岩物质主要来源于中元古代地壳。多种氧化物与微量元素构造环境判别图解显示,三江口序列花岗岩形成于挤压造山向非造山转换的后造山拉张环境,同时也表明南岭乃至华南地区燕山早期构造环境为后造山而不是陆内裂谷。     

华北两类产生极端强天气的线状对流系统分布特征与环境条件

华北线状对流系统精细气候分布及其所产生的极端天气特征尚不清楚,本研究利用雷达拼图资料和客观识别方法普查2013—2018年华北171例线状对流系统的时、空分布特征,根据其所致强对流天气的统计结果,发现华北地区至少有2类线状对流系统,分别产生极端强雷暴大风和极端强降水。分析了这2类线状对流系统的环流形势、环境条件、地形作用和关键中尺度系统地面冷池等的特征。主要结论如下:华北线状对流系统的空间分布尤其是初始形成位置与大地形关系密切,京津冀的太行山和燕山山脚区域为其中的一个高发区;2类线状对流系统发生月份、空间尺度、移动速度、形成时刻和维持时间等都具有显著差异;2类线状对流系统的环流背景、环境条件和冷池也差别明显。强雷暴大风型线状对流系统的环境大气斜压性强,中层干和大的垂直减温率造成的最优对流有效位能、下沉对流有效位能大值区是产生极端大风的重要环境条件,地面强冷池以及0—3 km风垂直切变对前向传播起到了重要作用。强降水型线状对流系统产生的降水极端性较前一类型更为凸出,天气尺度强迫相对较弱,水汽条件极其充沛,地面弱冷池或地形与低层南风气流相互作用维持的后向传播是其发展和缓慢移动的主要机制,也...     

京津冀地区一次中-β尺度对流风暴云砧结构的演变特征

联合使用新一代多普勒雷达三维体扫资料和静止气象卫星资料,分析了京津冀地区一次中-β尺度对流风暴云砧结构的三维演变特征。以15 dBZ雷达回波为阈值,提出了分析云砧演变过程的三个有效指标:风暴的"高中层面积差"、"高低层面积差"和"低层面积"。在此基础上,将云砧结构的演变过程划分成四个阶段:云砧结构形成期、云砧结构维持期、云砧结构崩溃期和风暴消亡期。雷达和静止卫星观测到的云砧演变特征具有明显的相关性:雷达最大组合反射率因子与IR1通道最低TBB呈显著的相关性,均在云砧结构的形成期或维持期达到极值;极值后,强冷云区(TBB小于-45℃)面积在15 min内就达到峰值,而弱冷云区面积在大约1 h后的云砧崩溃期才达到峰值。     

采空区分类方法及其应用探讨

作者从事工程勘察治理工作多年,接触采空区勘察治理工作多次,实践中经常遇到采空区评价、治理等问题,因无统一技术经济标准规范,仅凭个人技术水平对采空区形成机理、影响程度、影响因素、稳定性等进行评估,造成勘察成果评价不一,采空区勘察结论很大程度都要依赖个人理论技术水平,而采空区勘察结论对采空区治理方式方法的选择具有至关重要的作用,为规范采空区勘察、治理及设计行为,合理使用治理资金,有必要对采空区进行详细的分类。     

2007年夏季长江流域及周边地区地闪时空分布及其天气学意义

对2007年夏季(6-8月)我国长江流域及其周边地区(25°～38°N、100°～122°E,不包括甘肃、山东)地闪分布与不同区域的日变化特征进行了分析,并与同期雷暴日分布和FY-2C红外亮温(TBB)≤-52℃频率分布、低轨卫星8年观测的闪电分布及11年静止卫星TBB≤-52℃频率日变化进行对比,结果表明不同资料获得的对流活动时空分布具有很大的一致性.江淮流域、川渝、浙江西北部、武夷山中段的地闪活动较其周边区域明显比多年星载观测的闪电活跃.地闪活动7、8月较6月活跃且活跃区位置偏北,7月最为活跃的正地闪反映了该月长江中下游地区有较多中尺度对流系统发生发展.不同区域的地闪活动具有不同的日变化特征,江淮流域和川渝地区地闪日变化表现出多峰型特征,浙赣闽区域地闪活动的单峰型特征显著;其中江淮流域、浙赣闽区域的地闪活跃时段在午后,而川渝地区地闪活动夜发性显著;四川盆地西南部地闪呈现出明显的向东、向北传播特征;川西高原、云贵高原中部及浙闽丘陵沿海地区正、负地闪日变化差异较大.浙赣闽区域和川西高原地区正负地闪活跃时段基本一致,江淮流域、川渝地区和贵州地区负地闪活跃时段提前于正地闪,这几个区域的正地闪活跃时段都提前于TBB≤-52℃频率.这表明负地闪日变化特征较好地反映了初始深对流的日变化特征,而正地闪与TBB≤-52℃频率则较好地反映了成熟与消散阶段的深对流日变化特征.     

佛山市水资源可持续利用的综合评价

本文以佛山市水资源条件和社会环境为背景,从水资源现状条件、水资源综合效益、水资源利用效率和水资源可持续利用压力等4个方面选取10项指标,综合分析佛山市的水资源可持续利用状况。结合人工鱼群优化的投影寻踪模型,对佛山市各区的水资源可持续利用程度的变化过程进行评价,并且对各区域的水资源可持续利用状况进行比对分析,评价结果符合佛山市水资源的实际情况,并针对比对分析的结果提出相应的缓解未来水资源压力的意见。