大气遥感与卫星气象学研究的进展与回顾

大气遥感作为大气科学中的重要基础与技术支柱,是20世纪60年代以来迅速发展的一门年轻学科.中国大气科学工作者在这方面也紧密结合国家需求与国际学术前沿,从20世纪60年代开始在理论研究,技术发展与实验研究,以及在气象、环境和国防应用等多方面开展了活跃的研究与发展工作.作者主要对中国科学界在大气遥感与卫星气象学发展方面作简要回顾,并着重介绍中国科学院大气物理研究所在大气遥感的基础与方法研究方面的一些进展,以及对大气遥感发展中的作用.主要内容包括:中国大气遥感的简要发展过程、卫星气象的早期发展、卫星红外遥感的基     

次天气尺度及中尺度暴雨系统研究进展

回顾了75年来中国科学院大气物理研究所科研人员在次天气尺度及中尺度暴雨系统领域的研究工作,这些领域主要包括暴雨、中尺度低空急流、低涡、梅雨锋结构及梅雨锋生、对称不稳定和涡层不稳定以及暴雨等灾害天气的天气动力学及数值模拟研究等;总结了在次天气尺度及中尺度暴雨系统研究的不同时期所取得的成就以及这些成就在防止和减轻中尺度暴雨灾害方面所起到的重要作用.     

闽北一次降雹过程的新一代天气雷达回波特征

通过对一次降雹过程的新一代天气雷达资料的强度场、速度场及其它产品的分析，得出对降雹过程不同阶段临近预报有指导意义的结论。     

广东省空气质量预报系统

文章介绍了广东省气象系统开展空气质量预报的概况，包括使用的预报工具，其预报能力与业务运行的预报质量分析，以及进一步提高预报水平的一些设想。     

数字摄像能见度观测系统中实用黑体技术的应用

在数字摄像能见度观测系统 (DPVS) 中, 目标物的自身亮度难以实时测量, 给观测结果带来的不确定性不可忽略, 采用实用黑体技术可以大大减小乃至消除其造成的误差。作者对非黑体目标引起的测量误差进行了分析, 结果表明相对误差随着目标物反射率的增加和能见度的升高而增大, 为了保证测量精度, 需要采用反射率足够低的目标物。对于长方体结构的实用黑体腔, 采用多次反射法计算了其近轴向的半球-方向反射率与其特性参数之间的关系。在没有观测到侧壁的前提下, 其轴向反射率最大, 随着偏离轴线角度的增加, 反射率逐渐减小。轴向反射率随腔体长度与开口边长比值的增加而迅速减小, 而腔体宽度增加引起的变化不明显。另外, 作者还推导了在考虑弥散成像时对实用黑体开口尺寸最小需求的计算公式, 也给出了符合一定条件的实用黑体轴向反射率的近似计算公式, 从而提供了DPVS中实用黑体参数选择的基本原则。最后, 给出了DPVS采用非黑体和实用黑体目标计算能见度的对比试验结果, 充分说明了在DPVS中采用实用黑体技术的必要性和可行性。     

中-吉-乌铁路(中国段)设计洪水的研究

根据中—吉—乌铁路(中国段)沿线近10个水文观测站40多年(建站一2000年)最大洪峰流量资料，对中—吉—乌铁路(中国段)最大洪峰流量设计值进行系统的研究。应用统计学导出的P—Ⅲ分布，预测了中—吉—乌铁路(中国段)最大洪峰流量不同概率设计值。这对于中—吉—乌铁路(中国段)工程设计和施工及未来铁路养护等具有重要的科学意义和工程价值。     

震级加权四指标Blade算法及在地震带识别中的应用

Blade算法的产生是根据地震点的分布寻找地震断层，其优势在于能从较稀疏的点分布中找出线型条带模式，但不足的是完全不考虑地震的震级屑性。针对Blade算法的几个不足之处逐步改进，提出了震级加权四指标Blade算法。算法主要的改进体现在：①引入以震级为变量的权重函数，体现了高震级地震的控制作用，通过模拟与实例比较了三种权重函数的效果；②改进原方法中所挑出的Blade中心必须有地震点，引入四指标评价体系代替原方法的二指标评价体系，同时还根据指标值将挑选出的线型条带修正到更淮确的位置。将原算法与改进算法应用于华北地区4级以上的地震数据集以按寻地震带，结果表明，震级加权四指标Blade算法较Blade算法有显改进，取得了较好的应用效果。     

陆面过程模式的改进及其检验

文中对陆面过程模式 (BATS)进行了改进 ,改进后的模式能较好地模拟地表物理量的年、季和日变化 ,它有两方面的特点 :采用热扩散方程模拟 7层土壤温度 ,模拟的温度可与实测值进行比较 ;在BATS的地表径流方案中 ,考虑了空间不均匀性的一般地表径流 (GVIC)过程 ,研究结果表明 :⑴模式能很好地模拟各层土壤温度的年、季和日变化。冬季土壤温度下层高于上层 ,而在夏季上层高于下层 ,这种上下层温度的转换时间大约在 4和 10月份 ,这与实测土壤温度的年变化非常一致。较为准确地模拟了各层土壤温度日变化的时滞效应。⑵用南京和武汉站的资料 ,将BATS地表径流方案模拟的地表水分分量与GVIC方案进行比较 ,BATS地表径流方案模拟的地表水分分量 ,与总水量的平衡相差较大 ,而GVIC模拟的效果相对较好 ,地表总水量基本上与降水总量达到了平衡     

长江流域一次暴雨过程中的不稳定条件分析

文中分析了 1998年 7月 2 0～ 2 3日发生于长江流域的持续性降水和暴雨过程 ,在分析大尺度降水和中小尺度暴雨相对应的环流场和天气实况的基础上 ,主要分析相应大气层结的对流不稳定和条件性对称不稳定条件 ,并对切变线上涡层不稳定做了重点介绍和分析 ,计算了条件性对称不稳定判据和涡层不稳定判据。结果表明 :降水期间大气低层有对流不稳定和对称不稳定能量的积聚 ,在这两类不稳定条件都基本满足的情况下 ,涡层不稳定的维持对此次降水过程中暴雨的发生提供了有利的不稳定环境场 ,具体的计算分析还表明环境场的配置制约着切变线上低涡扰动的发展 ,是造成降水的重要原因之一。     

非线性观测值函数的协方差和协因数传播及其权倒数

将非线性观测值函数在其近似值处泰勒级数展开，取至二次项，得到线性－二次项形式。利用线性空间［Ｌ，Ｑ］＾Ｎ的概念和性质，将它表示成［α，β］的向量形式。定义广义协方差算子和广义协因数算子，导出了线性－二次项的非线性观测值函数的广义协方差和广义协因数传播律。在此基础上，给出了非线性平差值函数和未知数函数的权倒数公式。