2011年汛期北京城市暴雨特征及其灾害成因初步分析

利用2011年北京加密自动观测站降水资料、北京站(54511)24 h降水量多年历史资料及NCEP再分析资料,对北京2011年6月1日—8月11日(下称北京汛期)城市暴雨过程、暴雨灾害特点、极端降水特征以及城市化进程对暴雨灾害的影响和成因进行了初步分析。结果表明:(1) 2011年6月和7月北京降水量分布不均,呈现从城区向郊县递减的特点,最大降水量中心位于北京城区;汛期共发生8次较强降水天气过程,其中3次造成的气象灾害较大。(2) 2011年汛期北京降水量比常年同期偏多54.8 mm,降水量距平自1999年连续12年呈负距平后首次转为正距平。(3) 2011年北京极端降水频次、强度分别达到3次和80.7 mm,极端降水量占总降水量的61.4%,较前10年显著提高。(4) 2011年北京降水频次变化不大,但暴雨频次显著上升,比前10年同期多2～3次,暴雨量占总降水量比例达60%以上。(5) 2011年汛期北京多暴雨是由大气环流和城市化特征共同影响所致。     

GRAPES全球/区域集合预报系统10年发展回顾及展望

极端预报指数（EFI）是利用集合预报获取极端天气信息的有效工具之一。为提升CMA全球集合预报系统（CMA-GEPS）对极端天气的预报能力,针对CMA-GEPS历史预报数据少且再预报数据缺乏、难以合理统计模式气候分布的难题,研究利用小样本确定性预报数据形成EFI所需模式气候分布的方法。采用2020年6月15日—2022年7月22日CMA全球高分辨率（0.25°×0.25°）确定性业务预报数据,通过一种时间、空间样本扩展方法建立了与较低分辨率（0.5°×0.5°）的CMA-GEPS预报模式版本匹配的各预报时效（1—10 d）逐月模式气候分布。使用CMA-GEPS业务预报和ERA5再分析数据评估了CMA-GEPS 2 m气温EFI对2022年夏季（6—8月）中外4个代表性区域极端高温的预报能力。基于相对作用特征曲线的检验结果表明,CMA-GEPS EFI在1—10 d的短、中期预报时效上均具备区分极端高温的能力。以最大TS评分为准则,确定了用于发布极端高温预警信号的EFI临界阈值。EFI的预报能力随预报时效延长呈下降趋势,且在不同区域的表现存在差异：对中国长江中下游地区极端高温的预报能力在各时效上均优于华北地区;欧洲西部地区1—7 d时效上的EFI预报能力高于欧洲中部地区,而欧洲中部地区8—10 d时效上的EFI预报能力更好。上述结果与2 m气温的集合预报质量随预报时效与空间位置而变化有关。经济价值模型的评估结果表明,基于EFI预报信息的风险决策存在一定的经济价值和参考价值。个例分析结果进一步展现了CMA-GEPS EFI能够在中期预报时效上发出极端高温早期预警的能力。

     

GRAPES区域集合预报条件性台风涡旋重定位方法研究

为了在集合预报中更合理描述台风涡旋中心定位的不确定性,采用2009—2018年中国气象局和日本气象厅台风最佳路径数据,分析台风最佳路径涡旋中心定位的不确定性特征,在此基础上设计条件性台风涡旋重定位方法(Conditional Typhoon Vortex Relocation,CTVR),构建集合成员台风涡旋中心重定位阈值条件、台风涡旋分离数学处理及涡旋重定位等数学处理过程,利用中国气象局数值预报中心区域集合预报系统(Global/Regional Assimilation and Prediciton System-Regional Ensemble System,GRAPES-REPS)对2018年西北太平洋上的3个台风(1808号"玛莉亚"、1824号"谭美"和1825号"康妮")进行轴对称结构和轴对称+非对称结构条件性台风涡旋重定位两种方案的集合预报试验和检验评估。结果表明:(1)中国气象局和日本气象厅台风最佳路径误差平均值为13.72 km,可视为台风涡旋中心定位不确定性的合理估计值;(2)统计检验结果和典型个例分析表明,采用轴对称结构和轴对称+非对称结构条件性台风涡旋重定位...     

区域自动站雨量资料质量控制方法及应用

针对翻斗式雨量计测量地面降雨量时出现误差的原因,介绍了石家庄市区域自动站雨量资料质量控制系统流程、有关质量控制技术及最终数据的输出。提出均值与范围值检查方法,并将时间一致性与内部一致性检查纳入空间一致性检查过程中。该系统人机交互界面友好,自动化程度高,能较好地检出自动站中雨量资料的异常值,保证了区域自动站雨量资料在决策及公共气象服务中的准确、及时和可视性。     

全球和区域分析的混合方案对区域预报的影响试验

区域分析采用局地高密观测资料,往往分析的中小尺度信息较丰富;全球分析同化全球覆盖的卫星观测资料,而且不受侧边界条件影响,对天气系统大尺度部分描述得更好。基于以上原因,为了提高区域模式的分析预报水平,本文尝试在区域模式中引入全球分析中的大尺度部分,通过DCT方法对全球T639模式分析和区域GRAPES模式分析进行谱分解,获得综合全球大尺度和区域中小尺度信息的混合分析。动能谱分析结果表明,GRAPES分析场的动能谱能量在中小尺度部分比T639全球分析略大,经过混合分析后,动能谱能量更接近理想曲线。一个月的分析预报试验结果表明,混合分析的高度、温度和风场的分析质量有明显提高,风场6 h内的预报也比区域分析有改进;而且全国平均ETS降水评分在各个降水量级上都有明显改进。     

Landsat-5 TM影像增益偏置值对地面反射率计算影响分析

增益和偏置是对TM影像计算反射率的两个基本参数,如果这两个参数存在偏差,辐射定标、辐射校正及大气校正的结果都会出现错误。由于Landsat-5卫星的老化,辐射精度有一定程度的下降,USGS多次公布了不同的辐射校正参数。根据USGS公布的结果以及影像头文件中的增益和偏置值,对1998年获取的Landsat-5 TM影像进行了实验;求解了地面反射率并对2种地物(茂密植被和清洁水体)的地面反射率与标准值进行了对比分析。实验结果表明,利用影像头文件中的增益和偏置值对影像进行处理能获得最好的结果;如果影像不包含头文件,则建议使用USGS公布的相同时期的参数。     

基于GIS的公交IC卡数据处理及分析系统

公交数据库里潜含着反映公交运营状况的客流信息,对其进行分析可以为公交线网优化和交通管理提供依据。以北京市为例,在VC＋＋2005开发平台上,利用SQLServer数据库和ArcSDE开发出基于GIS的公交IC卡数据处理及分析系统,不仅能够实现GIS的一般功能,还改进了公交／地铁换乘处理标准,实现全网断面客流以及全网速度的显示。     

贵阳汛期暴雨与旱涝关系的分析

根据贵阳1921－2000年逐日降水资料，计算了汛期（6－8月）暴雨日数，相当暴雨日数与旱涝级别和汛期总降雨量的关系，得出：汛期暴雨量决定降水量，且旱涝预测主要是暴雨预测。     

GIS专业测绘遥感课程群建设与实践

针对GIS专业测绘遥感类课程教学中存在的问题,提出建立测绘遥感课程群的解决方案及监督保障措施,从而推动GIS专业测绘遥感类课程的全面优化与整合,从整体上提升教学质量。     

地震孕育、发生、发展动态过程模拟系统

给出了模拟地震孕育、发生、发展动态过程的微机处理系统．系统可在486以上微机上运行;程序在运行中可自动处理地震发生发展瞬间的时间不连续过程．该系统同时具有实时监控功能,可随时暂停模拟进程,用图形功能显示当前和历史上有关的计算结果．退出图形功能后,可在原来计算结果的基础上继续运行．