T213L31全球模式云和对流参数化方案改进试验

针对中国业务中期数值预报模式T213对中雨量级以上的降水预报空报比较明显的问题,文中对此模式预报的降水进行了诊断分析。发现T213模式预报的总降水分布主要是由可分辨尺度降水决定的,且在降水偏多最明显的地区,可分辨尺度的降水即超过或达到了观测的总降水,表明降水空报的主要原因在于可分辨尺度降水偏多。可分辨尺度降水偏多的可能原因有：土壤湿度初始化、云变量的初始化和直接产生降水的云与对流参数化方案存在一定的缺陷。鉴于前两者是目前国际上的难点,文中针对第3个方面的可能原因进行了分析和相应的改进。包括在对流方案之前增加一次云方案的调用;对流参数化方案的闭合由“动力型”改为对流有效位能调整闭合;更复杂的对流触发机制;改进冰沉降和降水通量计算。改进的主要目的是使对流参数化方案更活跃,从而减少格点尺度对流的发生。采用改进的方案,进行了敏感性试验和2005年夏季的连续滚动同化预报试验,并与中国区域400个标准站的降水观测和GPCP的全球降水观测进行了比较。结果表明,改进的方案无论是对中国区域还是全球夏季平均的降水分布预报都好于业务,但四川省和赤道东太平洋降水偏多的问题依然存在。中国区域的降水统计检验还表明,除小雨外,其他量级在大部分时效上降水的TS评分增加,预报偏差降低。     

辐射和积云对流过程对大气辐射通量的影响

基于中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室发展的全球大气环流谱模式(SAMIL-R42L26),研究了澳大利亚气象局研究中心(BMRC)新辐射方案和新Zhang-McFaflane积云对流方案对大气辐射通量模拟的影响.新辐射方案相比原辐射方案在辐射计算光谱分辨率、气体吸收和计算效率等方面作了很多改进,其对大气辐射通量的模拟能力相应提高.在晴空条件下,大气顶出射长波、大气吸收短波和地表入射短波等与观测的偏差较原辐射方案明显减小,尤其是在对流活跃区域.在云天条件下大气辐射通量与观测的偏差也较原辐射方案减小,但其偏差依然较大,这与模式中积云对流参数化方案模拟能力不足引起的辐射通量偏差有关.为此,换用了新Zhang-McFarlane积云对流方案,其结果表明,对流活跃区水汽含量显著增加,原对流方案中偏强的"双赤道辐合带"现象明显减弱,赤道辐合带地区的大气辐射通量偏差有明显减小,在海洋地区晴空大气顶出射长波和地表入射短波的量值及空间分布均接近观测结果,同时大气顶全球平均能量收支的年变化和观测结果趋于一致,其中模拟的伞球年平均大气顶能量收支和观测的偏差不到0.6 W/m2.试验结果同时表明,在未来研究中引入气溶胶分布、调整相关的云物理和陆面过程等物理参数化方案是进一步提高SAMIL-R42L26辐射通最模拟性能的关键.     

植被动力学模式中物候方案的研究进展

植物物候是指植物生长过程中呈现出的季节性现象,一般与植物所处的气候与环境变化密切相关。植被动力学模式研究的物候主要表现为叶面积指数变化,直接影响陆气间的碳通量与水热交换,同时影响物种间的竞争,从而间接地影响生态系统的结构组成。按照建模方法的差别,目前模式中使用的物候方案可分为使用卫星观测资料的物候方案、基于物候——气候关系的统计模型和基于叶碳平衡(周转)的动力学模型三大类。将植物物候分为物候期的触发和物候期叶片的发育过程两部分,分别对国际上广泛使用的八种全球植被动力学模式进行分类描述,对比其优缺点。最后探讨了植被动力学模式中物候方案的进一步发展方向。     

新疆偏远气象站点IPSTAR综合通信解决方案

全国分布于偏远地区的气象站点,虽然数量不多,但这些气象站点所处地理位置特殊,在全国气象监测与预报服务方面具有重要意义。由于这些气象站点地处偏远区域,一般常规通信综合解决方案不适合偏远气象站点的实际需求,需要探索具有经济性、稳定性、实用性的综合通信解决方案。本文从偏远气象站点通信需求分析入手,全面地介绍了偏远气象站点IPSTAR综合通信系统解决方案的实现方式和优缺点,以及在新疆气象局部分站点的实际应用情况     

拖担水库大坝左岸滑坡形成机制与治理措施

拖担水库大坝左岸为一古滑坡,在水库扩建开挖过程中,诱发古滑坡体复活.在分析了滑坡工程地质特征的基础上,研究了其形成机制,通过反演计算,确定了底滑面的力学参数,提出了抗滑桩、开挖和挖锚结合三种处置方案,其中挖锚结合方案又分别对比了滑坡体上部开挖至2035.0m高程+下部锚固和滑坡体上部开挖至2015.0m高程+下部锚固两种方案.研究结果表明:古滑坡体为一基岩顺层滑坡,滑动模式为"滑移(弯曲)—剪断"型,左岸古滑坡体由于施工扰动,沿坡体内部软弱层面产生二次滑动;结合大坝工程设计,经技术经济比较,确定左岸滑坡体采取开挖治理措施.     

通化市东昌区金厂至白鸡腰沿线采石场及采砂场矿山地质环境治理

本次需要治理的5处矿山遗留的地质环境问题严阻碍了社会发展,使当地人居环境恶化。综合地质灾害、生态环境、气象水文条件以及居民生产活动等因素,提出合理的治理工程方案,解决治理区内突出的矿山地质环境问题,消除或减少露采边坡存在的威胁,改善生态环境,营造一个宜居、宜人的生存环境,确保地方经济的可持续发展。通过治理消除或最大限度的减少露采边坡存在的威胁,确保人民生命财产安全和社会稳定。     

Noah-MP模型中积雪模拟对参数化方案的敏感性评估

针对Noah-MP模型多参数化方案、模拟结果不确定性范围难以确定的特点,选取北疆地区具有代表性的阿勒泰站气象资料作为模型驱动数据,探讨了积雪对多参数化方案的敏感性。在不考虑模型参数和驱动数据不确定性的条件下,设计了集合数为13824的多参数化方案集合模拟试验。选用Natural selection方法对物理过程的敏感性进行分析,并在敏感性分析结果的基础上进一步讨论了模拟结果的不确定性。结果表明:积雪对地表热交换、雨雪分离、土壤温度底层边界条件和第一层积雪或土壤时间方案4个物理过程敏感;在不考虑驱动数据和模型参数不确定性的条件下,多参数化方案集合模拟试验中的不确定性主要来源于敏感物理过程。去除敏感物理过程中能够明显降低模拟性能的参数化方案后,集合模拟结果的不确定性大幅减小。最后,根据分析结果构建了该站雪深和雪水当量模拟的最优参数化方案组合。     

投影寻踪分类模型在北票市凌河流域河道疏浚工程方案优选中的应用研究

河道疏浚工程方案优选指标通常具有不可公度、非线性、多维特征,采用传统的数据分析法因数字换限制往往难以获取指标之间的内在作用规律,而投影寻踪法在分析处理高维非正态分布方面表现出较强的适用性。据此,本文以北票市凌河流域河道疏浚工程为例,利用模型对工程方案进行了优选分析。研究表明:疏浚工程方案Ⅱ最优,该评价结果与专家意见保持良好的一致性;在河道疏浚工程方案优选法方面,投影寻踪模型表现出较强的适用性与科学性,该方法计算简单、原理清晰,研究成果可为其他流域河道疏浚方案的优选提供一定的决策依据和参考价值。     

四川省地质类国家公园建设设想

四川是一个地理位置较为特殊的地方,位于我国西南腹地、长江上游和一、二级阶梯的交汇处,因其地质构造和地貌的独特性、复杂性和多样性,成为中国乃至全世界地质遗迹和地质景观最为丰富、最具特色的省份之一,全省有地质遗迹资源(含矿业遗迹)393处,其中世界级11处、国家级86处、省级264处,目前已建有地质公园(含矿山公园)35个,使75处重要地质遗迹资源得到了有效保护;全省还建有世界遗产地、国家级风景名胜区、国家级森林公园、国家级自然保护区、国家重要湿地、国家湿地公园等其它类型的国家级保护区107处,将90余处地质遗迹资源纳入有效保护。根据全省地质遗迹资源的空间展布特征、科学价值、保护价值、科普价值、美学价值和保护管理现状,结合四川省其它类型保护区的相互叠置关系,提出了10处地质类国家公园的建设设想。     

基于GJB899A的可靠性统计试验方案分析

可靠性试验作为可靠性工程的重要一环,是衡量产品是否满足可靠性要求的重要手段之一。 GJB899A《可靠性鉴定和验收试验》给出了一系列统计试验方案,主要涉及定时截尾试验方案和序贯截尾试验方案。针对这 2 类试验方案的原理开展分析,根据试验方案的所需参数明确方案的确定方法,给出可靠性指标的验证方式。结合应用示例进行了分析说明,用以指导工程人员根据被试产品的可靠性要求选择合适的可靠性试验方案,可以有效帮助研制方和订购方开展可靠性试验。