A STUDY ON VARIABLE QUANTITATIVE PRECIPITATION ESTIMATION USING DOPPLER RADAR DATA

With the pros and cons of the traditional optimization and probability pairing methods thoroughly considered, an improved optimal pairing window probability technique is developed using a dynamic relationship between the base reflectivity Z observed by radar and real time precipitation I by rain gauge. Then, the Doppler radar observations of base reflectivity for typhoons Haitang and Matsa in Wenzhou are employed to establish various Z-I relationships, which are subsequently used to estimate hourly precipitation of the two typhoons. Such estimations are calibrated by variational techniques. The results show that there exist significant differences in the Z-I relationships for the typhoons, leading to different typhoon precipitation efficiencies. The typhoon precipitation estimated by applying radar base reflectivity is capable of exhibiting clearly the spiral rain belts and mesoscale cells, and well matches the observed rainfall. Error statistical analyses indicate that the estimated typhoon precipitation is better with variational calibration than the one without. The variational calibration technique is able to maintain the characteristics of the distribution of radar-estimated typhoon precipitation, and to significantly reduce the error of the estimated precipitation in comparison with the observed rainfall.     

High‐resolution seismic monitoring of instrumented buildings using a model‐based state observer

This paper proposes a model‐based state observer to perform high‐definition response estimation in partially instrumented building structures. The proposed estimator is verified in a simulated five‐story shear‐building structure and validated using measurements from a seven‐story reinforced concrete building slice tested at the NEES‐University of California at San Diego shake table. In both cases the proposed estimator yielded satisfactory results by estimating the time history of shear forces, bending moments, displacements, and strains at various points/sections of interest. The proposed algorithm can be used in instrumented buildings for various practical applications such as post‐earthquake damage assessment, structural control, and building code calibration. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.     

大敦煌地区水资源承载力及其承载状态评价（英文）

水资源承载力是衡量区域内人水关系协调发展的重要评判指标。定量评价水资源承载力,可为有效调控水资源、维持经济社会可持续发展提供重要依据。基于大敦煌地区各市县统计数据,以分县为基本单元,定量分析了2010–2017年不同来水条件和不同政策约束下大敦煌地区水资源承载力和承载状态。结果表明：（1）2010–2017年大敦煌地区水资源承载力逐年增加,平水年、枯水年和特枯年条件下的承载力分别从34.37万人、31.59万人和29.11万人增加到45.87万人、41.54万人和37.56万人。（2）不同政策约束下,2010–2017年大敦煌地区水资源承载力逐年增加,从2010年的30.94万人增加到2017年的41.24万人;预估2020年和2030年分别可承载人口32.66万人和34.12万人。（3）2010–2017年大敦煌地区水资源承载指数持续减小,平水年、枯水年和特枯年条件下承载指数分别从1.05、1.14和1.24降到0.80、0.88和0.97,人水关系均从临界超载转变为平衡有余。大敦煌地区水资源承载力显著提升,承载状态显著改善,但整体承载上限并不高,应着力提高水资源利用效率,以维持大敦...     

n维非线性波动方程对应的线性方程Cauchy问题解的一个估计式

对于地震波在地球介质中传播的传播非线性而言，在求解n维非线性波动方程Canchy问题时，需要求解其对应的线性波动方程Cauchy问题和建立一些解的估计式。我们已经求得了其对应的线性波动方程Canchy问题解的表达式。在此基础上，本文应用函数空间L^1(R^n)、L^∞（R）的范数，建立了n维非线性波动方程对应的线性波动方程Cancny问题解的一个估计式，为求解n维非线性波动方程莫定了基础。     

中国大陆及邻区上地幔各向异性研究

为了深化对中国大陆及邻区上地幔介质形变强度和方向的空间变化图象、各向异性和剪切波分裂、各向异性以及应变、应变和构造过程关系的认识，我们以剪切波在分层各向异性介质中的传播理论为指导，以分裂剪切波观测为基础，借助数字化地震资料和高分辨率的信号处理技术，给出了对136次地震的分析结果，得到了20个台站下面的上地幔各向异性介质的变形强度和方向的空间变化图象；并结合已有研究结果，对中国大陆及邻区上地幔各向异性特性及其起源问题进行了讨论．      

安徽省酷热天气分析及预报指标

基于安徽省1961-2017年逐日地面最高气温资料,采用Mann-Kendall法对安徽省高温天气事件进行突变分析,发现安徽省2000年后高温事件明显增加。为分析安徽省酷热天气特征和产生机理,文中挑选了35~37℃高温天气个例对比分析。结果发现:1)500 hPa西太平洋副高位置和850 hPa气温对酷热天气预报的指示性最好。2)受西太平洋副热带高压不同位置控制,安徽省增温机制不同:当为高压中心控制时,太阳辐射在增温过程中起决定性作用,安徽省易出现酷热天气;当高压中心位于海上,脊线位于安徽省附近时,安徽省高温强度较弱。通过酷热天气个例研究和合成平均分析,文中总结了安徽省酷热天气预报指标。     

全球资料同化中误差协方差三维结构的准确估计与应用Ⅰ:观测空间协方差的准确估计

观测误差与背景误差协方差在四维资料同化和业务资料分析系统中起到决定性作用,它决定着观测信息与背景初猜值信息的相对重要性以及这些信息在空间及不同变量间的扩展方式。由于实际大气的真值并不知道,需要发展不同的技巧来估计观测误差与背景误差协方差,其中在观测空间利用观测与背景初猜值之差来分离观测误差与背景误差协方差的方法估计出的结果较为准确,其估计出的观测误差可直接用于资料分析系统中,背景误差可作为标尺来度量其他方法估计结果的可靠性。文章采用国家气象中心T213L31全球中期分析预报系统的6 h预报作为背景初猜场及同时段冬夏两个季节的北半球探空,利用贝塞尔函数拟合方法来分离观测误差与背景误差协方差,并比较了东亚区、北美区、欧洲区3个探空资料均匀密集区的区域与季节变化结果。结果表明,观测空间拟合方法所要求的水平均质、各向同性在欧洲区和北美区成立程度较好,在东亚区略差,使用时需要斟酌。此外均方差区域间差别较大,在冬季明显大于夏季,温度场偏大0.2 K,风场偏大0.9 m/s。温度场在400 hPa以下与150 hPa以上,背景误差略小于观测误差,而在200—300 hPa,背景误差略大一些。风场的特点与温度场比较一致。温度与风场背景误差主要集中在前40波,并在20波左右达到最大,水平相关季节区域差别不大,而温度垂直相关比风场窄,两者相关范围比较大的波数主要集中在前20波。此外利用贝塞尔函数拟合方法获得结果的分析表明,在质量场中不同区域季节间温度误差的稳定性要明显好于高度场,涡度散度的稳定性要明显好于流函数和势函数,特别是对于特征长度更为明显。这表明利用贝塞尔函数拟合方法获得的结果对校准在全球资料同化中采用温度、涡度散度作为资料同化的分析变量具有一定的优势。     

半透明云风矢量高度算法中云下背景辐射的估计

半透明云风矢量高度指定是卫星风矢量算法的重要部分,需要来自半透明云体的辐射和云下背景辐射两个变量。云下背景辐射发生在云层下面,未被卫星直接观测到,为了在半透明云风矢量高度指定算法中更精确地获得云下背景辐射,使用风矢量附近无云区的红外/水汽散点图,估计云下背景辐射。分析表明:在追踪区域里存在无云区的情况下,追踪区的最高红外亮温可代表红外通道的背景辐射;而水汽通道的背景辐射,却在红外亮温高值区段内水汽亮温相对较低区段。追踪区内找不到无云区时应扩大搜索范围,找到无云区后可估计云下背景辐射。在半透明云风矢量高度指定算法中使用云下背景辐射估计的改进算法前后,计算FY-2气象卫星进行风矢量,并将结果与欧洲中期天气预报中心（ECMWF）分析场进行对比表明,在半透明风矢量高度指定算法中使用云下背景辐射估计,FY-2气象卫星风矢量误差明显降低。     

气象卫星云图的多分辨小波分解及人工神经网络降水估计研究

采用多分辨小波分析对卫星图象进行预处理 ,在保留其特征信息的同时 ,减小了数据量 ,改善了神经网络训练过程的收敛性能 ,提高了处理速度。采用这一方法根据 GOES- 8的红外亮温图象和气象雷达资料对巴西圣保罗州中部的降水量估计进行了试验 ,取得了良好的效果。     

结构震后残余位移研究进展

结构在强震作用下进入非线性阶段会产生不可恢复的永久位移或残余变形,结构残余位移是震后结构抗震性能和地震损失评估的重要参数,具有重要的理论意义和工程实用价值。为了深入分析残余位移的研究现状,为面向性态抗震设计和抗震韧性评估的地震动强度指标研究提供参考,全面和系统分析了国内外结构残余位移相关文献,介绍了残余位移的定义,重点论述了影响结构残余位移的主要因素,总结归纳了残余位移计算模型、残余位移控制方法及考虑残余位移的抗震性能评估方法,最后讨论了残余位移研究中存在的问题和建议。