国外河口水文研究的动向

近十多年来,随着河口水文要素监测技术的现代化,物理和数学模型的不断完善,有力地推进了河口水文学的发展。本文从研究内容和研究方法两个方面对国外河口水文研究的动向进行了分析,着重介绍河口环流、河口锋、河口最大浑浊带研究的进展,并对现场观测、物理模型和数学模型等三种研究方法进行评价,可为发展具有我国特色的河口水文学提供借鉴。     

Subsurface radar sounding of the martian polar cap: radiative transfer approach

The problem of subsurface radar sounding of the martian polar caps [Ilyushin, 2004. Martian northern polar cap: layering and possible implications for radar sounding. Planet. Space Sci. 52, 1195–1207] is considered from the point of view of incoherent radiative transfer theory. Since it has been previously shown that the radar signal field within the polar cap has diffuse structure, there is a need for a statistical approach to the problem. Radiative transfer theory, which is now well developed, seems to be the most appropriate formalism for this approach.Several physical models of polar caps have been formulated. The asymptotic solutions for all proposed models are derived here. In the present paper only the case of orbital ground penetrating radar is considered, because it is of great interest in relationship to currently developed radar experiments. In principle, the approach is believed to be applicable to a wide class of short pulse and compressed chirp radar experiments, including both orbital and landed instruments and media more complicated than a simple plane parallel geometry. This work, however, is postponed to future papers.Techniques for retrieval of physical properties of polar caps from the radar measurements are proposed. From the observational data, the macroscopic parameters of the medium appearing in radiative transfer theory, i.e. the single scattering albedo and volume extinction coefficient can be estimated. These estimates put certain constraints on the physical parameters of the medium model introduced in the paper. With some additional information, known a priori or from other observations, these estimates can be used to retrieve physically meaningful information, for example, the average content of impurities in the ice.     

1991年7月11日日食观测的图象复原

１９９１年７月１１日日食期间，在大熊湖天文台进行了白光观测．图象是用６５ｃｍ反射系统和ＯＳＬ的ＣＣＤ获得的．月亮边缘始终包含在视场之中，从模糊的月亮边缘轮廓推得了一维的视宁度点扩散函数（ＰＳＦ），其中包含了望远镜引起的畸变。当天的ＰＳＦ的宽度介于０．８到１．３弧秒之间。假设存在圆柱对称性，则可得到二维的ＰＳＦ。然后，运用视宁度函数，对所观测的白光像消卷积。复原方法将观测到的ｒｍｓ反衬值由５％增强到１８％；亮桥可能亮于正常的光球强度；暗的半影纤维可能暗到正常光球的５０％；而亮纤维可能达到正常光球值。     

滇西地区重力潮汐观测资料的分析处理及潮汐基准参数的确定

本文使用Ｎａｋａｉ预处理和Ｖｅｎｅｄｉｋｏｖ调和分析方法，对滇西地区下关台ＧＳ１５－２２７重力仪１９８７－１９９２年观测资料和丽江台ＥＴ－２２重力仪１９９１－１９９２年的观测资料进行了分析处理，并对其计算结果进行了仪器动力学特征及惯性和海潮负荷改正，进而确定滇西地区潮汐基准参数为：δ（０１）＝１．１６６±０．００１，δ（Ｍ２）＝１．１６３±０．０００，（０１）＝－０．３８±０．０８，（Ｍ２）＝－０．３２±０．０８     

AMDAR气温资料和常规高空观测气温资料的对比分析

为了解飞机观测气象资料(AMDAR资料)的可用性,推进AMDAR资料在湖南气象预报业务中的应用,对2013年5月至2016年12月的AMDAR资料时空分布特征进行了分析,并参考美国国家环境预报中心(NCEP)提供的AMDAR资料质量控制方法,对AMDAR气温资料进行质量控制,并在此基础上对湖南范围内的AMDAR气温资料和常规高空观测气温资料(长沙、怀化、郴州)进行了对比分析。结果表明:我国AMDAR资料主要分布在100 h Pa气压层以下,起飞和降落阶段资料约占68. 75%。AMDAR气温资料数据质量稳定,气温疑误率低于0. 13%。在对比样本上,AMDAR观测气温(t_a)与常规高空观测气温(ts)存在非常显著相关性,相关系数为0. 9966,均方根误差为1. 065℃,AMDAR观测气温平均偏低0. 13℃,差值呈准正态分布,且73. 76%的差值在-1~1℃。AMDAR观测气温与常规高空观测气温的差值分布与飞行状态和飞行高度相关,上升状态AMDAR气温偏高,下降状态AMDAR气温偏低。500 h Pa高度以下,样本飞行状态多为下降,t_a较ts平均偏低0. 25℃; 500h Pa高度以上,样本飞行状态多为上升和平飞,t_a较ts平均偏高0. 03℃。     

多旋翼微型无人机气象探测适用性分析

本文通过多种试验对多旋翼无人机搭载微型气象探测设备进行低空温湿度探测和数据传输进行了适用性分析。结果表明,采用433 MHz无线透传的数据通讯方式数据传输稳定性较好,选用的微型气象探测设备温湿度传感器通过了实验室计量检定,与百叶箱温湿度的对比观测中二者一致性较好;无人机在单纯悬停过程中,温湿度观测与对比观测设备误差较小,相关性较好;在低空连续飞行过程中,温湿度观测结果与探空仪观测结果具有较好的一致性(温度平均绝对误差0.84℃,相对湿度平均绝对误差4%),但存在温湿度小脉动变化无法捕捉的情况,可能与设备温湿度响应时间、通风防辐射罩结果、飞行速度等有关。     

江淮地区ERA-Interim再分析与观测温度资料对比分析

通过对比江淮地区1992-2016年08和20时的ERA-Interim再分析资料与观测资料的温度要素,发现它们在垂直方向上的偏差存在从低层到高层先减小后增大的特点,对流层低层各站偏差的空间差异明显,到中高层各站偏差趋于一致。偏差存在明显年际变化,500 hPa及以上等压面在2000年前后再分析资料比观测资料存在由偏低向偏高的转折;除地面外,其他高度上两种资料的平均绝对偏差均呈显著减小趋势。在偏差的月际分布上,地面和500 hPa以上高度再分析资料普遍比观测资料偏高,各高度上平均绝对偏差在8-9月最小。进一步对各天气现象下两种资料比较发现,雪、雨夹雪、冰粒子和冻雨天气发生时,地面至1000 hPa和850 hPa上再分析资料比观测资料偏高;大雾天气发生时,再分析资料比观测资料在1000 hPa偏高幅度明显高于地面。可见,在江淮地区使用ERA-Interim再分析温度资料判别降水相态时,大气边界层和850 hPa温度需慎重使用,近地层虚假逆温对大雾判别会产生很大影响。     

粒子滤波同化在厄尔尼诺-南方涛动目标观测中的应用

针对粒子滤波—目标观测方法的局限性,提出了能够克服该局限性的新目标观测方法,并将其应用于厄尔尼诺—南方涛动可预报性研究,揭示了东太平洋型厄尔尼诺事件和中太平洋型厄尔尼诺事件的目标观测敏感区。通过同化该敏感区的目标观测,显著减小了两类厄尔尼诺事件的预报不确定性,验证了新方法揭示的目标观测敏感区在改进厄尔尼诺预报技巧中具有更加重要的作用。     

水文学研究进展与展望

水文学是研究地球上水的起源、存在、分布、循环运动等变化规律,并运用这些规律为人类服务的知识体系。水文学研究经历了由经验到理论、由简单过程到复杂系统、由定性描述到定量模拟的发展历程,其学科体系演进与科学技术进步及社会发展需求紧密联系,并由此衍生出诸如生态水文学、气象水文学、冰冻圈水文学、遥感水文学、同位素水文学、城市水文学、社会水文学等多种交叉研究领域与分支学科。当今水文学研究在水文多尺度观测、陆面—水文—社会耦合模拟及多源观测—模型同化技术等领域取得显著进展,水文学研究的广度和深度不断拓展。未来水文学研究将面向陆地水文循环的变化规律及其效应,重点关注水文循环变化特征和机理、水文循环变化趋势预估及水文循环变化的自然和社会影响等前沿课题;从原有就水论水研究思路转向在自然地理综合分析框架下以水循环为纽带开展的多尺度、多过程集成研究。     

Dataset of Comparative Observations for Land Surface Processes over the Semi-Arid Alpine Grassland against Alpine Lakes in the Source Region of the Yellow River

Thousands of lakes on the Tibetan Plateau(TP) play a critical role in the regional water cycle, weather, and climate. In recent years, the areas of TP lakes underwent drastic changes and have become a research hotspot. However, the characteristics of the lake-atmosphere interaction over the high-altitude lakes are still unclear, which inhibits model development and the accurate simulation of lake climate effects. The source region of the Yellow River(SRYR) has the largest outflow lake and freshw...