太湖北岸太阳辐射的影响因子研究

利用2 a的太阳辐射资料,对太湖北岸城乡的太阳辐射特征进行了对比分析。发现:(1)城市太阳总辐射较郊区明显偏低,偏低幅度达到13 %以上。(2)太阳辐射量最小值一般发生在冬季,但最强太阳辐射却不一定发生在夏季。这正好与6月中下旬到7月上中旬江南梅雨相对应。(3)太阳辐射率随云量增加而降低,5成云以下太阳辐射率变化不大,天空云量达到5成以上时对太阳辐射有较强的阻挡作用。晴到少云天气,霾的严重程度对太阳辐射率影响较大,重度霾太阳辐射率不到无霾日的75 %。(4)降水对太阳辐射影响很大,但降水量级对太阳辐射的影响却很小。气温与太阳辐射的关系很小,但白天平均气温＜0 ℃和≥30 ℃时太阳辐射率却最大。太阳辐射随日照减少而降低,但在日照时数为0时仍有太阳辐射率存在。太阳辐射基本上随能见度的增加而增加。在晴朗少云的天气里,由于能见度的影响太阳辐射率最大值是最小值的1.53倍。     

湖南两次流域性致洪暴雨异同点分析

利用常规气象资料、水情资料及灾情资料,对发生地点、季节及影响系统相似的2010年7月8-14日和2012年7月11-19日两次湖南省持续性大范围暴雨天气过程进行对比分析,结果表明：（1）两次暴雨过程均具有持续时间长、暴雨频繁且集中、累计雨量大、洪涝严重等特点;（2）东北冷涡加强、副高东退南落,冷、暖空气在湖南交汇,导致连续性暴雨发生;（3）“10.7”暴雨过程冷、暖气流势力相当,雨带呈东西向,稳定少动,致灾性强.而“12.7”暴雨过程冷空气势力较强,雨带呈移动性,虽然致灾范围广,但灾情较前者轻.     

河北省主要气象灾害时空变化的统计分析

根据1984~2011年河北省气象灾害统计数据和河北省气候影响评价资料,分析了河北省气象灾害灾次和灾情的时空分布特征。研究表明:河北省主要的气象灾害有暴雨洪涝、旱灾、雹灾、风灾和雷灾等5类,5类气象灾害存在明显的时空分布特征。河北省暴雨洪涝主要集中在河北省西北部,灾次比最大值0.038;冰雹灾情主要集中在张家口、承德以及位于太行山东麓的保定西部地区,灾次比最大值为0.027;干旱灾情主要集中在邯郸以及沧州南部,灾次比最大值为0.036;大风灾情主要集中在河北中部,高值中心在唐山北部,灾次比最大值为0.030;雷电灾情主要集中在秦皇岛、张家口以及石家庄,灾次比最大值为0.034。河北省暴雨日数分布与暴雨洪涝灾情分布的不一致表明气象灾害灾情除与致灾因子有关外,还与承灾体脆弱性密切相关。     

Stationary Wave Activity Associated with the East Asian Winter Monsoon Pathway简

The pathway of the East Asian winter monsoon（EAWM） that usually leads to the out-of-phase pattern of surface air temperature between northern and southern East Asia is an important feature in the variability of the EAWM besides its strength.Using the European Centre for Medium-Range Weather Forecasts 40-year（ERA40） reanalysis dataset,this study investigates the pathway-related stationary wave activity to explore the mechanism of the interannual variations in the EAWM pathway.It reveals that when the southern pathway of the EAWM is strong,the phase of the climatological stationary wave tends to be shifted westward significantly in both the horizontal and vertical directions by an anomalous wavenumber 2 pattern at mid-latitudes,whereas the changes are relatively small in the subtropics.The horizontal changes in the stationary wave phase facilitate a north-south-oriented East Asian trough in the middle troposphere that eventually produces the strong southern pathway of the EAWM.The vertical changes in the stationary wave,in contrast,feature a westward-tilted phase line with height over the North Pacific,indicating enhanced upward propagation of waves into the stratosphere.This result suggests that the phase of stationary waves at mid-latitudes dominate the interannual variations in the EAWM pathway.Moreover,it supports our previous interpretation of the possible role of the North Pacific sea surface temperature（SST） in the EAWM pathway variability.It also implies that the excitation of anomalous mid-latitude stationary waves may be the key in the response of the EAWM pathway to the North Pacific SST.     

绵阳市度日数特征及其变化趋势分析

从20世纪50年代以来,度日数一直作为气候变化与供暖关系的一个综合评价指标。基于全球变暖可能对我国供暖天数和温度产生深刻的影响,本文采用绵阳市1946~2005年共49年的日最低、最高气温资料,分析了绵阳市度日数年变化特征,并对其进行了趋势分析。结果表明:绵阳市历年供暖度日数最小值处于1998年,比1976年最大值低93.5%,10a年均供暖度日数变化趋势为二次曲线;制冷度日数波动性很大,1960~1979年在1500℃·d左右波动,1979~1990年在1400℃·d左右波动,1990年以后基本处于1500℃·d以上,10a年均制冷度日数拟合趋势曲线为三次曲线。基于Mann-Kendall(M-K)检验法,在α=0.05水平下,对绵阳市供暖和制冷度日数进行检验,研究发现:供暖度日数明显减少,1992年为突变起始年份;制冷度日数波动增长,且自1997年起突变。     

基于航摄影像的滇池捞鱼河湿地植物类型提取

为了获取滇池湿地的植物类型分布信息,以捞鱼河湿地为示范区,采用分辨率为0.15 m的航摄影像为影像数据源,利用人机交互和面向对象相结合的影像解译方法,实现捞鱼河湿地植物类型分布信息的提取.在植物类型边界提取过程中,发现过高的影像分辨率(≤0.3m)不利于成片具有空间异质性植物类型边界的正常提取,容易出现同一类型过度分割情况.通过邻域降分辨率重采样技术,将影像分辨率降至0.6m时,能有效解决过度分割问题.当分辨率降至更低时,虽然能解决过度分割问题,但会导致地物边界出现不同程度的锯齿而与地物边界不符的后果.研究所应用的基于Feature Extaction模块的植物类型边界提取方法,能有效减少人机交互方法中人工勾绘边界的工作量,在保证分类精度的同时减少人力投入,对航摄影像在大范围湿地植物类型的提取中具有重要借鉴意义.     

Hybrid ETKF-3DVAR方法同化多普勒雷达速度观测资料Ⅰ:模拟资料试验

利用WRF(Weather research and forecasting)模式及模式模拟的资料,采用Hybrid ETKF-3DVAR(ensemble transform Kalman filter-three-dimensional variational data assimilation)方法同化模拟雷达观测资料。该混合同化方法将集合转换卡尔曼滤波(ensemble transform Kalman filter)得到的集合样本扰动通过转换矩阵直接作用到背景场上,利用顺序滤波的思想得到分析扰动场;然后通过增加额外控制变量的方式把"流依赖"的集合协方差信息引入到变分目标函数中去,在3DVAR框架基础下与观测数据进行融合,从而给出分析场的最优估计。试验结果表明,Hybrid ETKF-3DVAR同化方法相比传统3DVAR可以提供更为准确的分析场,Hybrid方法雷达资料初始化模拟的台风涡旋结构与位置比3DVAR更加接近"真实场",对台风路径预报也有明显改进。通过对比Hybrid S试验与Hybrid F试验发现,Hybrid的正效果主要来源于混合背景误差协方差中的"流依赖"信息,集合平均场代替确定性背景场带来的效果并不显著。     

西岭雪山滑雪场秋冬旅游降雪预报研究

利用大邑、西岭雪山滑雪场及周边区域自动站2005～2017年每年10月～次年2月逐日最低温度资料,通过统计分析区域自动站与大邑站候平均最低温度差值,建立以大邑本站最低温度预报值为基础,加上逐候最低温度差值后得到区域各站的日最低温度预报的候最低温度差值订正方法;用距滑雪场最近的格点温度预报数据代替滑雪场站点温度预报,选出最低温度,以气温预报变化量,建立最低气温预报的模式温度订正方法;建立以候最低温度差值订正和模式温度订正进行加权平均的最低温度集成订正方法。通过对以上三种最低温度预报方法进行检验,发现最低温度集成订正方法预报准确率最高。基于最低温度集成订正方法预报西岭雪山滑雪场的最低温度,结合智能网格降水预报结果和降雪最低温度阈值判别,建立西岭雪山降雪的订正预报方法。     

Evaluation of the Historical Sampling Error for Global Models

Various ensemble-based schemes are employed in data assimilation because they can use the ensemble to estimate the flow-dependent background error covariance. The most common way to generate the real-time ensemble is to use an ensemble forecast; however, this is very time-consuming. The historical sampling approach is an alternative way to generate the ensemble,by picking some snapshots from historical forecast series.With this approach, many ensemble-based assimilation schemes can be used in a deterministic forecast environment. Furthermore, considering the time that it saves, the method has the potential for operational application.However, the historical sampling approach carries with it a special kind of sampling error because, in a historical forecast, the way to integrate the ensemble members is different from the way to integrate the initial conditions at the analysis time(i.e., forcing and lateral boundary condition differences, and ‘warm start' or ‘cold start' differences). This study analyzes the results of an experiment with the Global Regional Assimilation Prediction System-Global Forecast System(GRAPES-GFS), to evaluate how the different integration configurations influence the historical sampling error for global models. The results show that the sampling error is dominated by diurnal cycle patterns as a result of the radiance forcing difference.Although the RMSEs of the sampling error are small, in view of the correlation coefficients of the perturbed ensemble, the sampling error for some variables on some levels(e.g., low-level temperature and humidity, stratospheric temperature and geopotential height and humidity), is non-negligible. The results suggest some caution must be applied, and advice taken, when using the historical sampling approach.