云量的时间精细化预报研究-以榆中为例

利用2001年7月至2011年7月甘肃省榆中县地面测站的每日8次云量资料和同期NCEP每日4次等压面资料,由NCEP资料构造预报因子,以总云量和低云量为预报对象,分析预报因子和预报对象的相关性,采用逐步回归方法建立榆中县逐月8个时次的云量预报方程并进行回代;并利用2012年的资料检验预报方程的预报效果。结果表明：云量主要受整层湿度、垂直运动、不稳定能量、槽强度指数和700 hPa水汽通量散度影响,其中湿度状况和垂直运动是重要因素。建立的预报方程对总云量的预报效果比低云量好;总云量平均预报误差在2成左右,低云量平均预报误差在3成左右;预报值变化趋势可以部分地反映实际云量的变化趋势。     

南海南部上层的湍流混合特征

A turbulent microstructure experiment was undertaken at a low latitude of 10°N in the South China Sea in late August 2012. The characteristics of the eddy diffusivity above 650 m were analyzed, which is one order of magnitude larger than that in the open ocean at that low latitude. Enhanced eddy diffusivities by strong shears and sharp changes in topography were observed. The strongest eddy diffusivity occurred in the mixed layer, and it reached O(10–2 m2/s). Strong stratification in the thermocline inhibited the penetration of surface eddy diffusivities through the thermocline, where the mixing was weakest. Below the thermocline, where the background eddy diffusivity was approximately O(10–6 m2/s), the eddy diffusivity increased with depth, and its largest value was O(10–3 m2/s).     

耦合冻土方案的大气模式对祁连山区春季土壤状况的模拟

对黑河流域上游山区水源涵养林区2003年春季土壤温度、湿度变化进行分析,运用耦合冻土参数化和没有耦合冻土参数化的大气模式MM5对该区春季过程进行了模拟,并与观测值进行对比,对模拟的产流量做了初步分析.结果显示:考虑冻土参数化方案对土壤温度模拟的改进主要体现在表层土壤,对深层土壤温度的模拟没有大的改进;考虑冻土参数化方案改进了对100 cm深度以内的土壤含水量的模拟,很大程度上缩小了模拟值与观测值之间的绝对误差.总体来讲,考虑了冻土参数化的模拟结果在一定程度上改进了模式对黑河流域上游季节冻土区土壤温、湿状况的模拟,在一定程度上逼近祁连山区的春季土壤状况.考虑冻土参数化和没有考虑冻土参数化对产流量的模拟表明,冻土参数化对产流量模拟有很大影响,冻土形成的不透水层可以产生更多的地表径流.尽管考虑冻土参数化过程对模拟结果有一定程度的改进,但模拟结果与实测结果还是有一定差距的.因此,进行寒区冻土过程模拟时,还需要进一步对土壤信息、模式物理过程,大气背景场驱动数据以及局地因素进行详细而精确的考虑,以期进一步提高模式在寒区的模拟性能,特别是为高寒山区无观测地带陆气相互作用研究提供依据.     

小波基选取对重力异常多尺度分解的影响

针对重力异常分离的有力工具——小波分析最优小波基获取的研究较少的现状,该文试图通过理论模型实验分析方法,深入探讨小波分解阶数、不同小波基、场源深度变化对重力异常分解的影响。实验结果表明,重力异常多尺度分离的最优小波基为Dmey小波,最佳分解阶数为7阶;当场源深度发生变化时,最优小波基和分解阶数保持不变。     

风云三号卫星被动微波反演海洋上空云液态水含量

云液态水含量是气候和水循环研究的重要云微物理参数，也是目前气候变化研究中的最不确定因素之一。通过极轨气象卫星被动微波观测的光谱和极化特征能够实现对云液态水含量的直接测量，本文介绍了一种基于风云三号卫星微波成像仪（MWRI）观测亮温的全天候云液态水含量反演算法，利用快速辐射传输模式、云模型和大气廓线库建立MWRI模拟亮温库并训练反演系数的宽气候态物理算法可以保证算法系数在不同季节和不同地区的适应性。同时提出了一种基于观测增量（O-B）筛选晴空像元并对算法系数及比例因子进行订正的方法。利用统计直方图方法和卫星间交叉比对方法对反演产品精度进行了检验，统计直方图方法检验结果表明，FY-3C云水反演误差为0.028 mm，FY-3D为0.025 mm，与国外同类产品的精度相当；与低轨卫星微波辐射计GMI云水产品的交叉比对结果表明，两者具有较高一致性，均方根误差为0.0325 mm。FY-3C/3D CLW产品目前已经投入业务应用，上下午星组网能够一天内基本覆盖全球，实现全球云水分布监测。     

无建槽直井的定向中靶作业

传统的施工水平对接井的连通工艺多采用造腔溶通或压力式连通,由于其施工周期长、成本高等缺点正在被以精确连通仪器引导连通工艺所取代。以江苏淮安SY4井组为例,介绍了采用具有自主知识产权的“慧磁”钻进中靶导向系统,与一口没有建槽的直井进行定向中靶作业。由于存在直井井斜数据误差大、钻具磁化、溶腔半径极小等困难,进行了3次中靶作业后最终成功连通。     

最优子集神经网络高温预报模型

 利用2003-2007年6～9月ECMWF格点场资料,使用差分法、天气诊断、因子组合等方法构造出能反映本地天气动力学特征的预报因子库,采用press准则初选因子,尝试用最优子集方法进行神经网络夏季6～9月≥35℃高温预报模型的建模方法研究。2008年7月预报系统投入业务应用,检验证明所构造的神经网络高温预报模型具有更好的拟合和预报效果,为神经网络在灾害性天气预报的应用研究提供了新的思路和方法。     

帕米尔东北部木吉断层晚第四纪运动性质和滑动速率的约束

帕米尔造山带是印度-欧亚大陆会聚带的西构造结。木吉断层作为中-西帕米尔与东帕米尔的最北部边界转换断层,其运动性质和滑动速率的准确限定对于理解帕米尔现今应力状态和运动学特征等具有重要意义。本文以木吉断层东段布拉克村北位错特征显著的冰碛台地(39.2020°N,74.3910°E)为研究对象,基于高分辨率卫星影像解译、野外地质地貌调查、差分GPS测量和冰川漂砾宇宙成因核素10Be暴露测年,获得布拉克北冰碛台地形成(16.8±3.5 ka)以来木吉断层的累积右旋位错量、垂直位错量、南北向拉张量以及最小速率分别为约190 m、105±12 m、34±12 m和11.3±2.4 mm/a、6.3±1.5 mm/a、2.0±0.8 mm/a;三者的比值约为6:3:1,水平向的总滑动速率为11.5±2.3 mm/a。与位于断层中部近乎纯走滑的阿克萨依处相比,木吉断层在布拉克北以右旋走滑为主的同时,具有明显的正断分量。断层在布拉克北的水平向总滑动速率11.5±2.3 mm/a与阿克萨依处右旋走滑速率的最大值(9.4±0.9 mm/a)大致相当;因此尽管断层沿走向的运动性质发生了显著变化,其水平向滑动速率大致保持恒定。     

应对干旱的黄河干流梯级水库群协同调度

科学控制梯级水库蓄泄过程是减少旱灾损失的重要手段。以减少干旱年份流域缺水量和优化缺水时空分布为目标,构建应对干旱的梯级水库群多时空尺度协同优化调度模型。采用交互式与改进粒子群优化方法,外层寻求多年调节水库旱限水位最优控制,内层优化梯级水库群年内蓄泄过程,实现流域水资源年际调控、年内优化、库群协同、空间协调。以2014年的黄河流域重旱为例,通过模型优化提出2012—2014年龙羊峡水库旱限水位及梯级水库群年内蓄泄过程,结果表明:通过龙羊峡水库旱限水位控制实现跨年度补水,控制各年度缺水率在4.9%~5.7%之间,通过水库群出库过程优化控制不同区域各时段缺水均匀分布,将农业缺水率控制在7.0%~11.0%之间,显著减轻了旱灾损失。     

浙江下王渡遗址中晚全新世古环境演变及人类活动初步研究

通过对浙江宁奉平原下王渡遗址剖面样品的孢粉以及地化元素分析,结合5个AMS14C年代数据及考古学文化分层,揭示了河姆渡晚期文化时期及良渚时期该遗址所在区域环境变化及人类活动响应。研究表明：该遗址区温暖湿润的气候条件为河姆渡先民的定居创造了条件,植被面貌以常绿落叶阔叶混交林为主。孢粉及地化元素等证据表明中全新世的海侵使得该遗址区发生了一次文化中断,海洋的影响从河姆渡文化第四期开始逐渐消退。从这一时期开始,草本植物花粉占比很大程度地超过乔灌木植物花粉,特别是粒径不小于37 μm禾本科花粉含量的增加,推测为栽培作物类型。花粉信号揭示了人类活动对自然环境的改造开始逐渐加强,在下王渡遗址区附近可能出现有一定规模的水稻种植区。