网格地理信息服务生命周期管理研究

为了实现网格地理信息服务系统中服务资源的高效享用和可控管理,研究网格地理信息服务生命周期管理问题。从服务资源自身的生命周期、服务资源在注册中心中的生命周期和服务资源在虚拟组织中的生命周期三方面出发研究服务资源的生命周期管理问题。最后研究基于盟主的虚拟组织生命周期管理问题。     

“天绘一号”卫星测绘相机在轨几何定标

卫星在空间环境运转过程中, 测绘相机的几何参数会发生不可预估的变化, 从而对摄影测量定位精度和数据处理精度产生影响。因此, 所有测绘卫星都对星载相机的几何参数进行在轨定标, 监测相机几何参数在轨运行状态下的变化情况。本文着重介绍了“天绘一号”卫星在轨几何定标的内容和采用的方法。     

070703天长超级单体龙卷的多普勒雷达典型特征

主要使用南京多普勒天气雷达资料,分析了2007年7月3日发生在安徽天长和江苏高邮的龙卷风天气,着重分析了中气旋和龙卷涡旋特征(TVS)等产品的典型特征.龙卷发生在飑线回波带的北端强烈发展的超级风暴单体中,回波带前沿存在强烈的水平风切变,使得回波带上不断有中气旋生成.对产生龙卷的超级风暴单体,龙卷发生30min前,雷达给出了中气旋(M)产品,该中气旋持续了7个体扫的时间(42min),在中气旋出现后第5个体扫,雷达给出龙卷涡旋特征(TVS)产品,龙卷涡旋特征持续了3个体扫,综合切变产品也给出了显著的提醒.实地调查结果,龙卷风和第2个TVS同时发生,龙卷风位置与TVS位置对应,但位于TVS的南侧,位于中气旋最大风速圈的南缘.虽然CINRAD/SA雷达的TVS产品有虚警的情况,但结合反射率因子、平均径向速度、中气旋、综合切变等产品的分析,对于龙卷监测和预警会很有帮助的.     

中国黄土高原塬区表层土壤水分盈缺状况的研究

陆地表层水分的盈缺直接关系到局地气候变化.本文利用黄土高原塬区初夏至盛夏期两次陆面过程野外试验(LOess Plateau land surface process field EXperiment 2005,LOPEX05和LOPEX06)的野外试验观测资料,分析了试验期间黄土高原白庙塬区不同下垫面的水分蒸散和表层土壤水分盈缺状况.结果表明:在土壤水分比较充足的条件下,植被蒸腾增加量在正午时的峰值为0.05 mm·h-1,而较大降水发生后的首个晴日.冬小麦地和裸地的蒸散分别可达4.60 mm·d-和3.70 mm·d-1.局地降水是影响陆面蒸散量变化的主要因素,而植被冠层的存在增加了陆面蒸散发量中的植物蒸腾量值.2006年4月下旬到7月中旬,裸地的水分缺失为16.3 mm·m2,冬小麦地的水分缺失为39.9mm·m2.其中缺失最严重的时间段为5月下旬到6月上旬,最大旬缺失量达16.5 mm·m2,7月上旬和中旬,由于降水季节来临,土壤水分有少量盈余.在2005年7月中旬至8月下旬,玉米地和裸地的水分盈余分别为17.9 mm·m2和25.3 mm·m2.不同时间尺度的统计均表明,降水不仅是影响陆面蒸散量的主要因素,而且也是表层土壤水分盈缺的决定性因子.     

“雨燕”中风暴算法在北京奥运天气预报示范项目中的应用及改进

介绍了临近预报系统“雨燕”中的风暴系列算法, 包括风暴识别、 风暴追踪、 基于TREC技术的风暴位置预报, 以及预报位置实时评分算法等。利用2008年北京奥运期间出现的多个强对流天气, 统计出该风暴产品在30 min和60 min预报时效的绝对距离误差分别约为13 km和23 km。分析了北京奥运天气预报示范项目期间该风暴产品误差较大的原因, 主要集中于TREC技术本身及其适用范围, 以及风暴预报方案中处理细节的不足, 具体为TREC技术不适用于孤立的回波单体, 雷达探测边界对TREC技术的影响, TREC矢量有时呈现出一定的空间不连续性, 以及对孤立少动单体的不当处理等。针对上述原因, 提出了一系列的改进方案, 包括对用于风暴位置预报的TREC矢量增加一致性检验, 利用风暴的历史轨迹校正不恰当的TREC矢量; 对TREC技术中象素阵列大小进行统计分析, 选择最适合北京地区的阵列大小; 风暴预报位置超出回波范围时新的处理技巧等。利用北京奥运期间的强对流资料, 对改进后的风暴算法进行评估。结果表明, 一方面, 改进后的算法能较好地控制风暴预报位置的绝对误差, 在30 min和60 min预报时效, 绝对误差分别减小了25%和26%。另一方面, 由于预报位置精度的提高, 能够提升相邻时刻风暴匹配的效率, 使得与以前算法相比有更多的风暴样本参与了各个预报时效的评分。     

近50年黄河中游三花区间降水特征分析

利用黄河中游三花区间(三门峡到花园口)近50 a(1955-2004年)气候资料,分析了三花区间降水量的时空分布特征,结果表明:区间汛期降水量的年代变化趋势与非汛期大多相反;不论区间还是分区,20世纪90年代降水量较常年偏少都十分显著.近期(1986-2004年)年降水量较常年偏少1成左右.其中,汛期降水量偏少1～2成;非汛期区间和伊洛河偏少,沁河和干流为正常或略偏多.     

“碧利斯”引发湘东南特大暴雨的多普勒雷达回波特征分析

利用广东韶关多普勒天气雷达资料分析了2006年7月14—17日因受强热带风暴“碧利斯”影响湘东南发生的特大暴雨过程的回波特征及中小尺度系统。结果表明,“碧利斯”回波经历了初始发展、螺旋带状、弥合、减弱消失阶段,其路径经历了自东北向西南进入、绕雷达站旋转、由西南向东北方向移出三个阶段：“列车效应”是造成该特大暴雨的主要回波特征。多普勒速度图上,“逆风区”存在时间较短,对流层中层不连续中小尺度“大风核”造成有组织的次级环流可能是“列车效应”形成和维持的主要原因之一。谱宽图上,“碧利斯”在低层具有较大的谱宽值;在强回波带上,中层十分均匀,表明“碧利斯”过程低层由于受地形磨擦作用湍流活动很强,中层平稳的大风急流也是过程长时间维持的主要原因之一。     

Coupled Model Simulations of Climate Changes in the 20th Century and Beyond

Several scenario experiments of the IPCC 4th Assessment Report （AR4） are performed by version g1.0 of a Flexible coupled Ocean-Atmosphere-Land System Model （FGOALS） developed at the Institute of Atmospheric Physics, Chinese Academy of Sciences （IAP/CAS）, including the ＂Climate of the 20th century experiment＂, ＂CO2 1% increase per year to doubling experiment＂ and two separate IPCC greenhouse gases emission scenarios AIB and B1 experiments. To distinguish between the different impacts of natural variations and human activities on the climate change, three-member ensemble runs are performed for each scenario experiment. The coupled model simulations show： （1） from 1900 to 2000, the global mean temper- ature increases about 0.5℃ and the major increase occurs during the later half of the 20th century, which is in consistent with the observations that highlights the coupled model＇s ability to reproduce the climate changes since the industrial revolution; （2） the global mean surface air temperature increases about 1.6℃ in the CO2 doubling experiment and 1.5℃ and 2.4℃ in the A1B and B1 scenarios, respectively. The global warming is indicated by not only the changes of the surface temperature and precipitation but also the temperature increase in the deep ocean. The thermal expansion of the sea water would induce the rise of the global mean sea level. Both the control run and the 20th century climate change run are carried out again with version g1.1 of FGOALS, in which the cold biases in the high latitudes were removed. They are then compared with those from version g1.0 of FGOALS in order to distinguish the effect of the model biases on the simulation of global warming.     

武汉市10个主要极端天气气候指数变化趋势分析

根据武汉市1951—2007年逐日气温、降水量计算分析了10个极端天气气候指数的变化特征。结果表明:1)4个气温指数中,年及四季高、低温阈值均为上升趋势,并造成最长热浪天数的延长和霜冻日数的减少;低温阈值升速明显快于高温阈值,高温阈值仅在春季变化显著,最长热浪天数仅在冬季变化显著;低温阈值则为极显著上升趋势,尤其是年和冬季,造成"热春"、"暖冬"频繁;暖夜、闷热、傍晚至夜间的强对流等显著增多,暖日、高温热浪增加,霜冻日大幅减少。2)6个极端降水指数以增趋势为主,其中强降水阈值、比例、日数以及最大5日降水量在冬季增趋势最明显,仅夏季强降水阈值、比例略有减小,冬季日降水强度的增大趋势、夏季持续干期的缩短趋势显著性水平分别可达0.1、0.01。3)一些气温指数在1980—1990年代发生突变,而降水指数未现突变。     

Possible solar forcing of 400-year wet–dry climate cycles in northwestern China

Here we present a multi-proxy paleolimnological record from a closed-basin lake (Ebinur Lake) in northwestern China to investigate climate change in this arid region during the last 1,500 years. The 120-cm long sediment core was dated by AMS radiocarbon and ²¹⁰Pb methods. The fine-grained clay sediments contain 3–17% organic matter (OM) and 9–31% carbonate, and are interrupted by multiple sand and silt layers. These sand/silt layers, having consistently low OM, were found at 700–800, 1000–1100, 1300–1400, and 1700–1750 a.d., with a time spacing of 300–400 years. We interpret that the low OM sand/silt layers were deposited during higher lake levels caused by increased river inflow from the surrounding mountains during wet climate intervals. This interpretation is supported by concurrent decreases in δ ¹⁸O and δ ¹³C of bulk carbonate and in carbonate content. Wet climate intervals at 700–800 a.d. and at 1700–1750 a.d. also correlate with elevated snow accumulation and low δ ¹⁸O from Guliya ice core on the NW Tibetan Plateau, both regions strongly influenced by the westerlies. This approximate 400-year periodicity of wet–dry climate oscillations appear to correlate with solar activity as shown by atmosphere ¹⁴C concentration and with paleo-moisture records in interior North America. Our results suggest that solar activities might have played a significant role in driving wet–dry climate oscillations at centennial scales in the interior of Eurasian continent.