Estimation and Long-term Trend Analysis of Surface Solar Radiation in Antarctica: A Case Study of Zhongshan Station

Long-term,ground-based daily global solar radiation (DGSR) at Zhongshan Station in Antarctica can quantitatively reveal the basic characteristics of Earth’s surface radiation balance and validate satellite data for the Antarctic region.The fixed station was established in 1989,and conventional radiation observations started much later in 2008.In this study,a random forest (RF) model for estimating DGSR is developed using ground meteorological observation data,and a highprecision,long-term DGSR dataset is constructed.Then,the trend of DGSR from 1990 to 2019 at Zhongshan Station,Antarctica is analyzed.The RF model,which performs better than other models,shows a desirable performance of DGSR hindcast estimation with an R~2 of 0.984,root-mean-square error of 1.377 MJ m~(-2),and mean absolute error of 0.828 MJ m~(-2).The trend of DGSR annual anomalies increases during 1990–2004 and then begins to decrease after 2004.Note that the maximum value of annual anomalies occurs during approximately 2004/05 and is mainly related to the days with precipitation (especially those related to good weather during the polar day period) at this station.In addition to clouds and water vapor,bad weather conditions (such as snowfall,which can result in low visibility and then decreased sunshine duration and solar radiation) are the other major factors affecting solar radiation at this station.The high-precision,longterm estimated DGSR dataset enables further study and understanding of the role of Antarctica in global climate change and the interactions between snow,ice,and atmosphere.     

华北产生雷暴大风的动力热力综合指标分析及应用

应用MICAPS重要天气报告数据,筛选出2005-2010年夏季华北地区26次典型雷暴大风过程。选取K指数、对流有效位能、大气可降水量、大风指数、中低层垂直速度、垂直螺旋度、垂直能量螺旋度等7个动力或热力指标,利用NCEP 1°×1°再分析资料计算和统计了槽前型和西北气流型雷暴大风发生时的指标阈值。基于统计结果,进一步设计了指标叠套技术,将其应用于2011年6月华北地区两次不同类型雷暴大风的潜势预报中。结果表明,雷暴大风实际发生区域与指标叠套区域一致性较好,验证了该方法对华北雷暴大风预报的有效性。     

山峰加热效应的数值试验研究

已有的资料分析和理论研究表明,山峰加热效应是形成冬季兰州市白天脱地逆温的主要原因。本文利用中尺度数值模式MM5,从数值试验角度研究了兰州市白天温度场和环流场的结构特征。模拟结果表明:冬季,白天日出后的皋兰山峰相对于周围空气是一个热源,在环流场的配合下,皋兰山峰的暖空气向市区上空输送,与河谷温度较低的冷空气形成了白天的脱地逆温;理想"削山"试验的结果表明,山峰海拔越高的山体,加热效应越明显,山谷城市的大气逆温强度和稳定度随着山峰海拔高度的降低而减小。数值试验结果进一步验证和补充了观测和理论分析的结论。     

X波段移动全相参多普勒雷达应用及与C波段新一代天气雷达对比

本文根据2010年8月10日12:00至8月12日12:00在呼兰地区连续48h观测得到的移动X波段全相参多普勒天气雷达的数据,讨论了该移动雷达在两个方面的应用情况:一是根据移动雷达观测150km范围内得到的回波进行全方位跟踪、识别;二是对该移动雷达观测结果在强度场、速度场以及回波高度、回波位置与距离30km的C波段3...     

黑龙江省草地螟第三暴发周期气候特征及风险概率

1996年以来黑龙江省草地螟第三暴发周期持续至今,危害日益加重。以1959-2008年黑龙江省28个国家基本站的气象资料以及草地螟暴发期等资料为基础,分析了黑龙江省草地第三暴发周期的气候特征及风险概率。结果表明：近50 a来,黑龙江省年平均气温、年平均最低气温呈显著的上升趋势,通过0.001显著性检验,气温在1988年前后出现突变。其它要素,如降水量、降水日数、风速、日照时数均呈减少趋势,但只有年日照时数和年平均风速的减少趋势通过了显著性检验。哈尔滨草地螟始发日期与同期平均气温、日最高气温、最低气温、最小相对湿度关系密切,应该是本地越冬虫源春季羽化对气温、相对湿度敏感性较高;同时始见日期与最大风速的风向相关较为密切,可能是由于外地虫源对风向敏感性较高。通过对黑龙江省草地螟高峰期首日的风险概率分析,得到黑龙江省草地螟高峰期出现在5月最后一个候的风险概率为23.6%;出现在6月上旬的风险概率为36.6%;出现在6月中旬的风险概率为24%;出现在6月下旬的风险概率为14.4%。     

脱硝技术与天然气应用情景下京津冀地区空气质量模拟评估

针对京津冀地区主要大气污染物NOx（氮氧化物）和PM2.5（大气中粒径小于或等于2.5μm的颗粒物）,应用柴油车尾气净化技术及中小锅炉烟气脱硝技术,并根据2015年和2030年我国能源规划,设计3种技术应用情景,采用WRF-CAMx耦合模式,对京津冀地区大气中NOx和PM2.5进行了应用情景模拟。结果表明,单独应用柴油车尾气净化技术后（方案1）,北京、天津地区大气中的NOx浓度降低幅度达20%,河北地区降低5%;PM2.5的浓度降低幅度约10%;应用柴油车尾气净化技术和2015年能源规划情景（方案2）,京津冀地区大气中NOx和PM2.5浓度的降低幅度均超过20%;应用柴油车尾气净化技术和2030年能源规划情景（方案3）,该地区NOx浓度降低幅度与之相当,PM2.5浓度降低幅度超过30%。可见脱硝技术和清洁能源利用的有效性依赖于其应用比例。二次气粒转化的化学过程形成的硝酸盐、硫酸盐和铵盐对该地区空气中PM2.5浓度的贡献很大,冬、春、秋季硝酸盐最大贡献高达60%,夏、秋季硫酸盐最大贡献超过70%,铵盐四季最大贡献约25%。这说明PM2.5的主要前体物NOx、SO2、NH3、VOCs (Volatile Organic Compounds)、CO等均大幅度削减才能有效降低该地区空气中PM2.5浓度。     

道路数据综合的融合算法研究

针对目前还没有一种算法能在道路化简(删点)的同时又能实现道路光滑(增点)的情形,提出了将Douglas-Peucker算法和Li-Openshaw算法组合优化起来对道路进行综合的思想。本文首先对线状要素综合的两种经典算法Douglas算法和Li-Openshaw算法各自的优缺点进行了分析,在此基础上对Li-Openshaw算法进行了改进,最后融合两种算法的优点,设计了一种道路综合的组合优化算法,在实践中取得了较好的效果。     

基于WebGIS的内蒙古测绘成果目录信息发布系统的设计与实现

内蒙古测绘成果目录信息发布系统是基于自治区测绘成果目录数据库而建立的网络地理信息系统.本系统采用WebGIS技术,使用ArcGIS Server地图开发平台和Visual Studio.NET 2005开发环境,对自治区测绘成果目录信息准确、及时地进行发布,实现了远程用户对内蒙古测绘成果目录的查询检索、产品订购和数据咨询等服务,全面提升了自治区测绘成果分发服务的水平.     

浅析《三峡库区地图集》的设计特点与主要技术

详细论述了《三峡库区地图集》的内容结构与编排体系的设计特点、版面设计与表达创新,以及图集制作的主要技术问题和处理方法。     

基础地理信息数据更新的过程质量控制

基础地理信息数据在更新过程中存在一些影响数据质量的因子,为了提高成果的质量需要对更新过程进行实时监督和管理。结合生产实际和经验对更新过程中影响数据质量的环节和因子进行具体分析,并提出一些对过程质量进行有效控制的方法和手段。