华中区域气温变化的模拟评估及未来情景预估

利用WCRP的耦合模式比较计划-阶段3的多模式数据(CMIP3数据),模拟分析基于A2、A1B、B1排放情景下华中区域2011-2100年平均气温的可能变化,结果表明,模式模拟的结果可较好地反映出气温线性变化趋势.模拟冬季增温速率略高于夏季,但夏季增温速率与观测序列呈相反变化趋势;总体能模拟出华中区域气温线性趋势的空间分布特征,但模拟数值偏高.3种情景下21世纪末华中区域平均气温的增幅(相对于1961-1990年)分别为3.7、3.4、2.0℃.21世纪中叶前夏季增幅大于冬季,21世纪末冬季增幅大于夏季;两个时间段内春、秋季基本一致.     

Distinguished Effects of Interannual Salinity Variability on the Development of the Central-Pacific El Nino Events

El Nio events in the central equatorial Pacific (CP) are gaining increased attention,due to their increasing intensity within the global warming context.Various physical processes have been identified in the climate system that can be responsible for the modulation of El Nio,especially the effects of interannual salinity variability.In this work,a comprehensive data analysis is performed to illustrate the effects of interannual salinity variability using surface and subsurface salinity fields from the Met Office ENSEMBLES (EN3) quality controlled ocean dataset.It is demonstrated that during the developing phase of an El Nio event,a negative sea surface salinity (SSS) anomaly in the western-central basin acts to freshen the mixed layer (ML),decrease oceanic density in the upper ocean,and stabilize the upper layers.These related oceanic processes tend to reduce the vertical mixing and entrainment of subsurface water at the base of the ML,which further enhances the warm sea surface temperature (SST) anomalies associated with the El Nio event.However,the effects of interannually variable salinity are much more significant during the CP-El Nio than during the eastern Pacific (EP) El Nio,indicating that the salinity effect might be an important contributor to the development of CP-El Nio events.     

UKF滤波中蒙特卡洛采样策略比较分析

UKF滤波算法中,采样策略是关键,它保证了生成的Sigma点的分布特征与输入变量一致。通过算例将新的采样策略———蒙特卡洛采样策略与对称采样策略进行比较分析,验证了新的采样策略与对称采样策略效果相当。     

基于交互式分割技术和决策级融合的SAR图像变化检测

为免去去除斑点噪声的预处理操作及克服选择分布模型的限制,本文结合差异图的特点和一种不涉及分布模型的交互式分割方法,产生不同“种子点”下的变化检测结果后,再利用投票策略对其进行决策级的融合给出最终的变化检测结果。分割中,将每个像素的特征设为差异图及由静态小波变换分解差异图再丢弃高频系数后重构得到的各层表示中,其对应位置上的灰度值构成的矢量。此特征及决策级融合的策略使本文的变化检测技术对SAR图像中的斑点噪声具有一定的鲁棒性。在无需对SAR图像做预处理的情况下,对真实SAR图像数据集的变化检测结果,其效果优于其他相关技术的。     

基于感兴趣区域在区域层面上决策的SAR图像变化检测的方法研究

在现有的变化检测方法中,针对差分图像的方法得到了广泛的应用,但现有该框架下的技术都在在像素层面上决策产生的变化检测结果,这易使结果中存在诸如有噪声般散落的杂点、连通区域内有孔洞及边缘不平滑等缺陷。为此,本文给出一种在区域层面上决策生成变化检测结果的技术,其核心为抽取并处理感兴趣区域,而关键在于获取合适的抽取感兴趣区域的标签和如何在区域层面上生成变化检测结果。为使抽取的感兴趣区域包含几乎所有的变化类信息,我们用平稳小波变换和模糊C-均值(Fuzzy C-Means, FCM)算法分两步获取抽取感兴趣区域的标签;为在区域层面上生成变化检测结果,我们依据标签搜索感兴趣区域内所有的连通区域,并把每个连通区域看作为一个数据点,再由阈值技术处理这些数据点生成最终的变化检测结果。对真实SAR图像数据集的变化检测结果表明,其主观效果和客观性能都优于其他相关技术的。     

复杂战场电磁态势三维可视化研究

战场电磁环境的透明化及其态势可视化是一个急需解决的问题。分析复杂战场电磁环境可视化构建内容,针对不同军用电磁辐射特点,介绍体绘制和基于粒子系统的电磁态势可视化方法,实现地理环境和电磁环境的一体化显示,为指挥员提供及时、全面动态的电磁态势信息。     

北半球冬季阻塞环流与NAO之间的关系

首先根据Oman关于北大西洋涛动（NAO）指数冬季平均值的年际变化挑选出强NAO年,然后利用NCEP/NCAR逐日再分析资料,分析了在强NAO年北半球冬季阻塞发生频率和生命期的统计特征,最后通过对强NAO年大气斜压性进行冬季气候平均,合成得到了三个区域（北大西洋、欧洲和北太平洋）对流层平均大气斜压性随纬度的分布情况。结果发现：北大西洋在NAO负位相时下游阻塞发生频率更高,持续时间更长;NAO正位相则有利于欧洲长生命阻塞的发生和维持;北太平洋阻塞在NAO负位相发生频率明显更高,在NAO正位相阻塞的平均持续时间更长。大气斜压性随纬度的分布与阻塞的发生有较好的对应关系,过强的大气斜压性会抑制阻塞的发生。     

江苏北部一次由MCG引发的致洪暴雨综合分析

利用卫星云图、NCEP资料和MICAPS系统提供的实况资料和物理量等,对2008年7月23日江苏北部一次中尺度对流复合体(MCC)和暴雨天气过程进行诊断分析.结果表明:MCC是造成暴雨的直接影响系统;200 hPa中尺度反气旋环流的形成,配合500 hPa西南急流左侧切变线生成以及边界层925 hPa锋生与西南强风带或西南急流左侧中尺度低涡生成,有利于MCC生成和发展;925 hPa以下边界层10.7 m·s-1·km-1强风速垂直切变的形成.配合边界层正涡度中心生成、对流层高层辐散增强,是激发MCC生成和发展的动力机制;850 hPa江苏中北部MPV1≤-0.5 PVU的中尺度对流不稳定中心的生成,配合北方MPV2≥0.6 PVU湿斜压场纬向高值带的生成和稳定,有利于江苏北部地区中尺度强对流系统重复出现和MCC生成发展.     

基于人工智能技术的热带气旋灾害评估方法研究:以广东省为例

基于历史观测资料,系统地研究了广东省热带气旋（tropical cyclone,TC）风雨及其带来的直接经济损失的空间分布特征。结果表明,粤西沿海地区受TC大风影响最为频繁,但TC经济灾损率和受灾频次在粤西和粤东较重。根据广东省TC风雨和直接经济损失的空间分布特征,将广东分为粤西、粤东、珠三角和粤北4个区域,进而利用演化建模方法建立了广东省各区域TC经济灾损率评估模型。该评估模型模拟的TC经济灾损率与实际值的相关系数达0.66以上,基于该模型对独立样本的预测检验结果与实际值的相关系数达到0.61以上（显著性水平a=0.05）。这表明,基于演化建模方法建立的广东省各区域评估模型在广东省TC灾害评估中有着潜在的应用价值。     

南京过去100年极端日降水量模拟研究

在南京过去100年日降水资料的基础上,利用极值理论中的区组模型和阈值模型分析了极端日降水分布特征.首先通过广义极值(GEV)模型模拟了日降水的年极值序列(AMDR),用极大似然估计(MLE)方法计算了模型的参数,并借助轮廓似然函数估计出参数的精确误差区间,同时采用4种较直观的诊断图形对模型的合理性进行全面评估,结果表明Frechet是区组模型中最适合描述极端日降水分布特征的函数.其次,将日降水序列分3种情景构建极值分布的阈值模型(GPD),考察了观测数据的规模对应用该模型的限制,重点讨论了如何针对给定观测样本选择合适的阈值收集极值信息.分析结果认为,长度不小于50年的气候序列,采用24 mm的日降水量作为临界阈值均能进行GPD分析.该阈值处于年降水序列第91个百分位附近,即对目前长度为50年左右的日观测资料,第91个百分位点以上的数据基本能满足GPD研究的需要.另外,根据GEV和GPD对未来极端降水重现水平的推断情况,GPD预测值的置信区间要比GEV的窄,极值推断的不确定性相对也较小,更适合用于研究中国目前规模不大的气候资料.最后,对GPD模型的形状参数和尺度参数进行变换,分别引入描述线性变化的动态变量,分析降水序列中潜在的变异行为对极值理论应用的影响.这种变异包括降水序列中长期的均值变化及百分位变化,从模拟结果看,暂未发现资料变异行为对极值分析产生显著于扰.