基于遥感的海洋三维温盐场智能探测研究进展

海洋三维温盐场信息是描述海洋物理属性特征和掌握海洋物理运动过程的重要参数,获取准确的海洋三维温度和盐度信息对于认识海洋、开发利用海洋和海洋科学研究等具有重要意义。随着人工智能与深度学习方法的发展,采用深度学习方法的海洋次表层三维温盐场智能探测研究成为热点之一。从海洋温盐观测数据集、传统机器学习方法三维温盐智能探测、一般神经网络三维温盐智能探测和深度学习三维温盐智能探测等方面展开,对与海洋三维温盐场智能探测相关的研究进展进行综述,最后针对三维温盐场智能探测存在的问题和未来的发展趋势进行了总结和展望。     

基于CloudSat卫星对地基云雷达反射率因子的校准

地基云雷达是云的重要探测手段,但随着运行时间的增加,雷达发射机、接收器等参数的变化,会使观测数据产生漂移偏差,从而对云物理特性的反演产生显著影响,因此云雷达数据的校准是一个重要的基础问题。针对KAZR（Ka Band Zenith Radar,K波段云雷达）云雷达特征,本文在Pavlos等提出的雷达数据校准方法基础上进行改进,优化了对弱云和降水的信号识别,利用CloudSat星载雷达观测的反射率因子,气体衰减校正等数据,对兰州大学半干旱气候环境监测站（Semi Arid Climate and Environment Observatory of Lanzhou University,SACOL）KAZR云雷达2013年8月至2017年5月反射率因子数据进行了校准,建立了KAZR雷达反射率因子46个月的历史资料校准数据库,并对校准周期的变化进行了对比分析。校准数据库的建立对SACOL站云的长期观测研究具有重要意义,同时为不同波段地基雷达的对比增加了可行性。     

星载毫米波测云雷达在研究冰雪天气形成的云物理机制方面的应用潜力

从2008年1月10日起,受强冷空气和暖湿气流共同影响,中国南方大部分地区遭遇1954年以来罕见的冰冻天气,此次天气过程持续时间长、冰冻范围广、受灾程度重.文中简要介绍了毫米波雷达的探测特点及衰减特性;重点利用CloudSat 卫星上搭载的3 mm波长云廓线毫米波雷达(CPR)的探测结果分析了1月28日、2月10日南方冰雪天气形成的云物理机制,并且与C波段测雨雷达探测结果对比;结果表明:(1)毫米波雷达具有高空间分辨率,能够清楚地反映云的垂直和水平结构,且清晰地反映云中0℃层融化带的垂直特征.(2)1月28日湖南冻雨、2月10日贵州冻雨分别是"冰雪-雨-过冷雨"和"过冷云-过冷雨"两种典型的云物理机制,云内0℃层融化带的强度和厚度与近地面温度的高低是能否形成冻雨天气的关键因素.(3)毫米波雷达在冰冻天气研究中有很大的应用潜力;充分将毫米波雷达与天气测雨甫达以及其他遥感手段结合,可以取长补短、相得益彰.发展毫米波探测技术将对研究各种天气形成的微观物理机制、云物理的发展、气候变化的研究及人工影响天气等工作均有重要意义.     

江苏一次梅雨期疑似龙卷现场调查报告

利用现场调查资料,结合多普勒天气雷达、自动气象站、闪电定位资料,对2019年6月29日发生在宝应县的一次风灾过程的强风类型和风灾强度进行评估。结果表明:(1)本次被大风损坏的物体倒伏方向比较一致,没有辐合状特征,碎片散落范围较小,符合直线型雷暴大风特征物的分布特征。从瓦片碎片分布和树木折断后倒伏的方向判断,地面大风的风向主要为西南或偏南。对照EF等级标准估计产生风灾时短时阵风最大风力为11级左右。(2)6月29日02时,地面气旋从金湖进入宝应后向东偏北方向移动,在低压中心附近由于气压梯度力产生了极大风速4～6级的旋转风,风速较大的区域位于低压中心南侧,风向为西南风。闪电监测资料显示当时宝应境内雷电活动较弱,表明与之对应的对流风暴强度较弱,达不到形成龙卷风所需要的对流强度。(3)雷达资料分析表明该对流单体不具备超级单体回波结构特征,径向速度也没有识别出中气旋和TVS。中层的径向速度大值区下传,在近地面产生强辐散气流叠加在气旋中心南侧西南风上,增大了地面风速,因此,此次风灾是由气旋中心南侧西南风与小尺度对流风暴导致的下沉出流叠加所形成的强风造成的。     

多普勒雷达风场反演技术在西南涡暴雨过程中的应用

利用多普勒天气雷达四维变分同化方法反演了2010和2013年重庆市两次西南涡内的局地强降水不同高度水平风场,分析了易发生局地强降水区域的局地环流特征。结果表明:风场反演能较准确地给出低空急流、低层辐合和局地气旋性涡旋的位置及演变情况,辐合线演变及低空急流的强度和移向对强降水有指示意义;局地气旋性涡旋越深厚,局地强降水的强度和范围越大;不同高度的气旋性涡旋耦合,可能有利于急流的加强和水汽输送。     

甘肃和政古动物化石地质遗迹特征及其科学意义

甘肃和政古动物化石地质遗迹是一个以丰富的渐新世至更新世的古动物化石为特色的地质奇观。和政古动物化石地质遗迹主要发育4个古动物化石群:底部红色砂砾岩中埋藏着距今30 Ma的巨犀动物群;下部河湖地层中,埋藏着13 Ma前的铲齿象动物群;中部以红土为主,埋藏着距今10 Ma左右的三趾马动物群;上部黄土堆积中埋藏着2 Ma前的真马动物群。这些古动物化石地质遗迹记录了渐新世以来地球历史的丰富信息和演化过程,是研究青藏高原隆升历史的重要证据。甘肃和政古动物化石地质遗迹孕育了分布密集、保存完好、种类繁多的古动物化石,且甘肃和政临近我国"一带一路"战略中"丝绸之路经济带"的中联点。这些世界罕见的古动物化石,具有不可替代的珍藏价值、游览价值、科普价值和科学研究价值。     

浅层地热能适宜性分区结构的分形原理

可再生的新型环保能源浅层地热能开发利用前景广阔。由于区域地质条件复杂,借用分形原理可将原来研究中所采用的还原论方法即线性问题处理方法转换为更符合地质条件本质特征的非线性处理方法。探讨了浅层地热能赋存条件适宜性分区结构的分形维数及标度与分形维数的关系; 简析了面状地形地貌信息几何属性对分维值的影响。研究结果表明,浅层地热能适宜性分区结构存在明显的分形特征,其分形维数较好地反映了适宜性分区轮廓的曲折程度,分形数越大,则轮廓线越不规则。旨在为浅层地热能调查评价工作提供全新的非线性化的处理方法,对分形理论的实际应用和浅层地热能的开发工作都有较强的理论和实际意义。     

京津地区儿童呼吸系统疾病医疗气象预报初步研究

通过研究京津地区儿童呼吸系统3种常见疾病(感冒、气管炎、肺炎)发病与环境气象条件的可能联系,发现气温、气温日较差和风速等气象要素与疾病发病率有一定的相关关系。依此,采用岭回归技术,建立了医疗气象预报模式。并用Visual Basic 6.0语言搭建了每日医疗气象滚动预报软件平台,可用于日常业务预报。     

中国生态水文学发展趋势与重点方向

生态水文学是一门新兴的交叉学科,发展和完善其理论体系和技术方法等对促进中国山水林田湖草系统保护与修复,推进生态文明建设和绿色发展具有重要理论和实践意义。本文阐述了生态水文学发展历程和挑战性问题;结合学科前沿和国家需求,提出了生态水文学在中国的发展战略,主要包括:生态水文综合观测的新技术新方法、生态水文学机理和基础理论、以陆地和水生生态水文过程为核心的多尺度多要素综合模拟与集成、以及生态水文与社会科学的融合等;在此基础上,也提出了中国生态水文学具体发展方向,如多源信息融合与综合观测网络、关键要素的时空格局及其演变特征、综合模型与不确定性、多学科交融研究等;最后提出了中国生态水文学在山水林田湖草及城市等共同体修复和保护中的应用前景。     

同震重力变化对震源滑动参数的敏感性研究：以2004年苏门答腊地震为例

在地震孕育和发生过程中,常伴有地表重力变化.通过同震重力变化反演震源参数,可以为认识地震活动特征奠定基础.为了有效提高同震重力变化反演滑动参数的精度,本文设计了一套定量化表征同震重力变化对震源不同滑动参数敏感性的方法.首先,基于位错理论,通过正演得到震源不同滑动参数下的同震重力变化;随后,利用无量纲化的敏感性分析方法,计算同震重力变化对不同滑动参数的敏感度因子.以2004年苏门答腊地震的断层模型为参考,定量评估了该地震同震重力变化对断层深度、断层倾角、滑移量和滑动角四个独立震源滑动参数的敏感性.评估结果显示,2004年苏门答腊地震同震重力变化对滑移量、滑动角、断层深度和断层倾角这四个独立震源滑动参数的敏感性依次降低.因对滑移量的敏感性远高于对断层倾角的敏感性,滑移量较小的反演偏差可以造成断层倾角较大的反演偏差.所以,在反演过程中,需要更加重视排序靠前的滑移量和滑动角.本文设计的方法虽然适用于其他震例,但在不同震例中,同震重力变化对各滑动参数的敏感性将有所差别.