重庆中尺度集合预报系统预报性能分析

本文利用2017年6～8月重庆中尺度集合预报系统逐日20时起报的预报资料及相应的观测资料对该系统的预报性能进行了综合分析,结果表明:500hPa位势高度、850hPa温度和2m温度的集合平均预报的均方根误差均优于控制预报,集合离散度均明显低于集合平均的均方根误差,Talagrand分布均呈现出“J型”或“U型”分布,500hPa位势高度和850hPa温度Outlier评分介于0.26～0.32,2m温度的Outlier评分普遍较高,总体介于0.33～0.67;降水预报方面,集合平均和概率匹配平均相对于控制预报表现出了较为明显的优势;小雨和中雨量级降水集合平均的TS评分明显优于概率匹配平均;大雨和暴雨量级的降水概率匹配平均的TS评分明显优于集合平均;0～24小时和24～48小时累计降水的Talagrand分布呈现出一定的“U型”分布且0～24小时更为明显,其余时效较为理想,Outlier评分随预报时效的延长而减小,最高0.31,最低0.20;降水概率预报检验方面,各个降水量级的Brier评分和相对作用特征技巧评分AROC均较为理想。总体而言,该系统相对于单一的确定性预报表现出了一定的优势。      

HYCOM模式对赤道及北太平洋海表温度的模拟

本文使用HYCOM数值模式,根据两种海气通量数据集(COADS、ECMWF)和两种海气通量块体参数化方案(常数块体参数化方案和非常数块体参数化方案)的不同结合,构成4组数值实验,分别模拟了赤道及北太平洋的气候态海表温度.实验结果表明:1)在本文的实验中,非常数块体参数化方案优于常数块体参数化方案;在太平洋40°N-20°S区域内,采用前者得到的年平均海表温度比Pathfinder卫星资料高约0.21 °C,而采用后者得到的年平均海表温度比Pathfinder卫星资料高约0.63 °C.2)HYCOM数值模式很好的模拟了赤道及北太平洋的气候态海表温度变化及西太平洋暖池空间分布的月变化.特别是实验2(采用COADS数据集和非常数块体参数化方案),在太平洋40°N - 20°S区域内,冬春两季平均SST仅比Pathfinder卫星数据集高0.02 °C.3)不同的海气通量数据会对模式结果产生明显的影响.对比采用COADS数据集的实验2结果与采用ECMWF数据集的实验4结果可以发现,在模拟区域的西北部,实验2比实验4的年平均SST高约1 °C;在模拟区域的东南部,实验4比实验2的年平均SST高约1 °C.两者差的最大值出现在58°N、140°E附近及中国渤海,约为4 °C(实验2比实验4的年平均SST高约4 °C).     

基于多要素的物理海洋数据统计与可视化表达

当前物理海洋数据突显出网格模型复杂化、高维、时变、海量的发展趋势,在查询统计、制图表达等方面面临严峻挑战。在对多维物理海洋数据进行归一化组织管理的基础上,综合运用GIS、数理统计、相关性分析、GDI+绘图等技术,研究了海量物理海洋数据的截断值统计分析、散布图统计分析、动态地图等可视化分析方法。论文旨在准确、直观地表达海洋数据,利用可视化表达发掘物理海洋时空数据间潜藏的信息,提高数据的可用性、可读性,加强用户对海洋现象及海洋环境变化规律的认知。     

重庆一次暴雨过程的数值模拟与初值分析

针对2017年5月2—3日重庆地区发生的一次区域性暴雨过程,利用重庆市气象局天资·高分辨率预报系统对本次过程进行了数值模拟。分析结果表明,该系统能够较好地模拟出本次区域暴雨过程的大尺度环流形势和降水的落区、强度。使用GDAS和ERA资料分别作为模式的初始场,对比分析二者的模拟结果,可以看出不同的初始资料对这场暴雨的预报结果存在较为显著的影响;对总能量偏差进行功率谱分析得出,对这次暴雨过程而言,整个积分时间内两种初始资料模拟结果的总扰动能量偏差在较大尺度上增长缓慢,而在较小尺度上增长速度很快,且累积降水量的功率谱分析表明最初的主要降水尺度出现在700 km左右,随着积分时间的增长,主要降水尺度向大尺度方向转移。     

一种基于路网等级启发式策略的路径搜索算法

本文提出了一种基于路网等级启发式策略的路径搜索算法。通过引入考虑路网等级因素的代价评估函数,有目的地引导搜索过程考虑路网道路等级特征,限制路径搜索规模,在精度可控的前提下,大幅度提高时间最短路径算法的效率,并使得搜索路径结果更符合心理认知过程。其与经典的层次空间推理算法相比,本文提出的算法实现过程简单,效率和精度相似。理论分析和实验过程验证了本文所提出算法的有效性。     

青岛城市道路邻近中心性及其应用方法

以青岛为实证研究区域,从理论角度探讨了道路全局和局部邻近中心性的地理含义及其各自优缺点,认为全局邻近中心性(GCC)反映的是网络上各点到网络“质心”的距离,可从全局角度反映区位重要性;局部邻近中心性(LCC)反映小范围空间区域的重心,与局部路网密度相关。进一步根据核密度估计(KDE)的机理证明,在城市地理空间结构的实际应用案例中适宜采用KDE法来进行空间分析。本文以手机话务量数据反映的城市居民活动空间结构为例讨论了邻近中心性核密度估计(CC-KDE)的应用,发现与居民活动相关性最高的是核密度全局邻近中心性(GCC-KDE),因为全局邻近中心性核密度估计(GCC-KDE)综合了到网络“质心”距离与道路网络局部密度双重因素,故反映城市人口等与道路密度相关的社会经济现象更有效。     

黄海绿潮应急预测系统业务化研究与应用

国家海洋局北海预报中心基于三维全动力POM海洋模式,利用TERRA/AQUA-MODIS、SARCOSMO-1/COSMO-2和HY-1B卫星、航空、船舶、岸基等多源、多时相监测数据,建设了集黄海绿潮监测、信息提取与融合、数据收集、预测预警及产品发布等功能于一体的综合业务化系统,在绿潮应急期间向政府及相关部门及时提供绿潮相关信息,为政府及相关部门防灾减灾工作提供了大力的技术指导,为及时启动应急预案提供了依据。为黄海及周边地区海洋经济社会的发展和《山东半岛蓝色经济区发展规划》的顺利实施都具有重要作用。     

环境样品中复杂有机污染物的定量分析方法

利用吹扫捕集-气质联机,建立了以污染场地的污染物质为标准物质、对地下水中挥发性芳烃进行定量分析的新方法。该方法标准物质容易获得,定量数据可靠,定量信息全面,地下水中挥发性芳烃的方法检出限达0.22 μg/L,且用色谱峰面积百分比对地下水中苯系物（BTEX）定量与用BTEX标准物质定量结果比较,相对标准偏差RSD＜5%。     

水体中秋兰姆特效降解菌的筛选及其降解性能研究

从某橡胶厂废弃物堆积场采集受秋兰姆污染的土壤中分离出TM₁、TM₂、TM₃ 3株单菌,分别加到一定浓度秋兰姆的模拟水中,通过实验优化出秋兰姆最佳降解条件,得出单菌株TM₁对水样中的秋兰姆降解能力最大。将3株单菌按一定方式混合制成T₁、T₂、T₃、T₄ 4组混菌,用单菌降解秋兰姆的最优条件对4组混菌进行降解性能实验,其中混菌T₁对秋兰姆降解率最高,降解率可达95.77%。     

2008 年与2009 年黄海绿潮漂移路径分析

利用卫星资料分析了2008年和2009年黄海绿潮的漂移路径的差异,基于QSCAT(Quick Scatterometer)卫星风场及海洋模式表层环流模拟结果,分析了绿潮漂移路径差异的动力机制。结果表明:2008(2009)年绿潮发生期间黄海海域以南东(偏南)风为主,江苏至山东半岛南岸海域表层平均流为偏北(东北)向,青岛附近海域低频余流为偏西(东)向流,致使绿潮的漂移方向为西北(东北)向,在青岛(烟台-威海)近岸海域发生聚集。2008年和2009年绿潮漂移路径差异,主要由海面风与表层环流的共同作用引起。通过对黄海海域海面风场和表层流场的早期预报,可以提前预判绿潮的影响区域和程度,为政府相关部门防灾减灾工作提供决策支持。