集成学习和动态融合算法在福建省短时强降水预报中的应用

为了提高短时强降水预报准确性,在2019—2020年4—9月福建省逐时降水实况观测资料与中国气象局广东快速更新同化数值预报系统(CMA-GD)模式预报产品的基础上,应用LightGBM集成学习算法框架,建立以30 mm·h^-1为阈值的逐时降水预报模型。通过特征处理、自助聚合及超参数搜索等技术对模型进行优化,结合AUC、AUPR与传统分类指标,设计了包括业务模拟测试在内的多项试验,通过对比各建模方案验证了模型对于较长时效的短时强降水预报的适用性。结果表明:模式预报本身的命中率和空报率均较高,各建模方案具有不同程度的改善作用。自助聚合可以增强模型预测稳定性,轻微不平衡子训练集能降低模型预测空报率而取得更高的综合评分,在验证集中最佳TS评分可达17.5%;对分类信息增益贡献最大的特征变量为K指数,其次为500 hPa露点温度和时间参数特征;试验指标从优到劣依次为:随机交叉验证、小时划分的随机交叉验证、业务模拟测试,可见模型有效性主要来自相同或相邻时刻的样本信息;设计基于逻辑回归的异质模型动态融合方案以改善静态同质模型表现,各项指标均有小幅提升,在命中率接近50%时削减空...     

基于L波段探空观测的FY-4A云顶温度产品评估及其在冬季降水相态判识中的应用

利用2019—2021年冬季上海宝山站L波段探空资料对FY-4A云顶温度(CTT)产品进行评估,分析发现,FY-4A的云顶温度产品能够较好地反映单层云的云顶温度,对双层云或多层云的云顶温度则普遍高估(平均高估幅度超过14℃);当探空观测到的云顶高度不超过6 km或云顶温度不低于-20℃时,FY-4A云顶温度产品误差较小,平均偏差约为3℃。根据2021—2022年冬季长三角地区地面站观测的降水现象统计云顶温度与降水相态的关系,并对典型个例进行分析,结果表明,云顶温度低是出现降雪的必要条件之一,绝大部分降雪出现在云顶温度低于-12℃的情况下。FY-4A的云顶温度产品时空分辨率高、精度尚可,可以辅助预报员判识雨雪落区,在雨雪转换过程的预报服务中有较大的应用潜力。     

福建省南安市废弃矿山土地利用适宜性评价

通过对福建省南安市废弃矿山及周边环境进行野外实地调查,以资源环境承载能力和国土空间开发适宜性评价(简称"双评价")成果为基础,根据矿山开发占地类型对废弃矿山土地进行分类。挖损的土地根据"木桶原理"判别出短板因子并建立评价模型,压占的土地根据周边环境以"宜农则农、宜林则林、宜园则园、宜建则建"的原则再利用,分别评价南安市废弃矿山土地农业发展和城镇建设的适宜方向。评价结果表明:南安市宜作为城镇建设的废弃矿山图斑有513处,可利用土地面积14.95 km2;宜作为农业发展的废弃矿山图斑有451处,可利用土地面积15.17 km2,后期可根据政府规划投入使用。     

The spatial distribution of archaeal lipids in a mesoscale subtropical watershed,Southeast China

Archaea play an important role in global carbon and nitrogen cycles. Archaeal lipids, such as isoprenoid glycerol diakyl glycerol tetraethers (iGDGTs), are important biomarkers tracing change in archaeal community structure and biogeochemical processes in the natural environments. In this research, the spatial distributions of archaeal lipids in the surface sediments of the Jiulong River (JR) and the Jiulong River estuary (JRE) were examined. GDGT-0 (containing zero cyclopentyl ring) and crenarchaeol were the most abundant iGDGTs in the JR and JRE. From the rivers to the estuary, the total iGDGTs, GDGT-0, crenarchaeol and archaeol concentrations showed significant spatial variation; in particular, GDGT-0 and archaeol in the river may be predominantly derived in situ from methanogens, whereas crenarchaeol in the estuary mainly derived in situ from Thaumarchaeota. We inferred that archaeal community was dominated by methanogens in the Jiulong River and by Thaumarchaeota in the Jiulong River estuary, which are consistent with change in archaeal community structure observed in other estuarine environments.     

帕米尔东北缘地区构造变形特征与盆山结构

帕米尔东北缘乌泊尔地区是正确认识帕米尔北缘盆山结构和构造变形特征非常关键的地区,本文利用连续电磁剖面(CEMP)资料和地震资料,并结合野外地质调查资料和钻井资料,对帕米尔东北缘乌泊尔地区的盆山结构和构造变形特征进行了研究。认为帕米尔东北缘及其以北地区的盆山结构表现为帕米尔造山带向北冲断和南天山向南冲断所形成的对冲结构; 帕米尔山前为基底卷入式构造,古生界—中生界沿高角度的逆冲断层推覆到新近系和第四系之上,形成山前的古生界—中生界逆冲推覆带; 北侧由受乌泊尔断裂控制的深部隐伏冲断体系和浅部的第四纪背驮盆地所构成。研究区的新生代构造变形时间开始于上新世晚期,并持续变形至今,形成了下更新统西域组（Q1x）与下伏上新统、Q2与Q1和Q3 4与Q2之间的不整合。研究区最小构造缩短量为486 km,缩短率为481％。     

An Efficient Numerical Method for Computing Synthetic Seismograms for a Layered Half-space with Sources and Receivers at Close or Same Depths

— It is difficult to compute synthetic seismograms for a layered half-space with sources and receivers at close to or the same depths using the generalized R/T coefficient method (Kennett, 1983; Luco and Apsel, 1983; Yao and Harkrider, 1983; Chen, 1993), because the wavenumber integration converges very slowly. A semi-analytic method for accelerating the convergence, in which part of the integration is implemented analytically, was adopted by some authors (Apsel and Luco, 1983; Hisada, 1994, 1995). In this study, based on the principle of the Repeated Averaging Method (Dahlquist and Björck, 1974; Chang, 1988), we propose an alternative, efficient, numerical method, the peak-trough averaging method (PTAM), to overcome the difficulty mentioned above. Compared with the semi-analytic method, PTAM is not only much simpler mathematically and easier to implement in practice, but also more efficient. Using numerical examples, we illustrate the validity, accuracy and efficiency of the new method.     

2006年6月10日浙江飑线FY-2C卫星云图特征

利用国际卫星云气候计划（International Satellite Cloud Climate Program,简称ISCCP）提供的1998—2007年共10 a的深对流路径跟踪资料,统计分析了影响江淮地区对流系统（Convection system,简称CS）的时空分布及其参数特征。结果表明：影响江淮地区的CS主要集中在春夏两季,大多生成于江淮本地及我国中西部地区,呈现以江淮地区为中心的带状分布特征,越靠近江淮区域CS分布越为密集。依据源地不同,将影响江淮地区的CS分为5类,受气候条件与地形地貌的共同作用,各源地CS参数特征差异显著,总体来说CS的水平尺度越大,其生命史、对流云团(Convective clusters,简称CC)数目及水平云温度梯度也越大。其中江淮中心区域（MID）区域CS水平尺度、生命史和CC数目的平均值均为最小;东南（SE）区域CS生命周期以中长周期为主,水平尺度、最大对流比和云温度梯度的平均值最大。梅雨期内江淮地区对流活动频繁,CS的水平尺度大、生命史长、CC数目多。