基于三亚VHF雷达的场向不规则体观测研究：3. 距离扩展流星尾迹回波

距离扩展流星尾迹回波 （RSTE,range spread trail echo）观测通常采用高功率大孔径雷达.本文利用三亚 （18.4°N,109.6°E） VHF雷达观测,分析研究了小功率VHF雷达观测的RSTE特征.结果表明,三亚VHF雷达在相干散射模式观测的RSTE,其发生和演化的主要形态特征类似高功率大孔径雷达的观测结果.通过2011年8月期间,三亚VHF雷达相干散射模式观测的RSTE,与同时的全天空流星模式观测的镜面流星尾迹（SE,specular trail echo）数据,统计分析了RSTE和SE随地方时以及高度的变化,发现短持续时间RSTE（小于等于15 s）与SE具有类似的时间-高度变化特征,而长持续时间RSTE（大于等于15 s）发生的峰值时间,相比SE和短持续时间RSTE向晨侧偏移,且长持续时间RSTE对高度的依赖性比短持续时间RSTE显著.此外,全天空流星模式观测SE 的数量远多于相干散射模式观测的RSTE数量,可能与不同模式下的观测角度、波束宽度等因素相关.     

气候变化对黄河流域生态径流影响预估

人类活动和气候变化严重改变了黄河水文情势和生态径流,分析未来气候变化对河流生态的影响对流域水资源管理和长期规划意义重大。本文对第六次国际耦合模式比较计划（CMIP6）的13个全球气候模式数据进行偏差订正,驱动水文模型进行径流模拟,应用流量历时曲线方法分析SSP1-2.6、SSP2-4.5、SSP5-8.5情景下2026年至21世纪末年、季节尺度的花园口生态径流变化。结果表明:订正能明显降低降水、气温模拟偏差;人类活动严重影响了1986-2010年花园口生态径流;2026-2100年年均气温和年降水量增加趋势显著,低排放情景增速慢,高排放情景增速快;气候变化可在一定程度上缓解水库调控、水土保持等人类活动对生态径流的负面影响,SSP5-8.5情景缓解程度最高,冬季缓解程度最高,夏、秋季最低。     

降水与相对湿度协同算法研究

本文利用天津地区国家气象观测站2016-2017年常规观测数据和欧洲中心数值模式数据,建立降水和相对湿度协同统计订正算法并检验评估,结果表明：观测资料显示降水量级越小,其相对湿度的离散度越大,且日变化特征。雨量越大、降水持续时间越长,相对湿度稳定在90%以上。模式预报降水时的相对湿度分布离散度较大,需订正。基于降水与相对湿度的统计关系,建立的降水和相对湿度协同算法,算法对于小雨的相对湿度订正偏高,而对于中雨以上订正偏低;协同订正效果不理想的可能原因是模式数据的时间分辨率不高,协同统计算法还有待进一步优化。     

光流法及其在临近预报中的应用

网格降水预报时间降尺度的目标是将业务上准确率较高的24 h精细化网格降水主客观订正预报结果降尺度到更细的时间分辨率上,以保证不同时间间隔精细化降水预报的准确率和总量的一致性。针对目前业务中降尺度方法以数值模式预报的单点降水量时间序列为比重实现对逐个网格点的预报拆分,拆分后雨带范围偏大、强度偏小和移动不合理等问题,增加位置订正、动态重构和频率匹配等算法来改进时间降尺度的效果。基于ECMWF模式预报时空演变,以国家气象中心2020年7月18日20时24 h网格降水预报拆分成逐1 h预报为实例,阐述了不同算法步骤的作用,并选取2020年1月1日—12月31日逐日08时起报的逐24 h网格降水预报进行时间降尺度批量对比试验。个例分析和批量试验结果表明,改进后的时间降尺度方法可提升逐小时网格降水预报的合理性和准确率。位置订正算法用于订正数值模式预报同网格预报之间的位置偏差,动态重构算法用于减少拆分后雨带中心移速和强度的不合理波动,而频率匹配则用于订正拆分后雨带范围偏大和强度偏弱的问题。改进后的逐小时降水预报各等级ETS和BIAS评分均有所改善,尤其是对20 mm以上的短时强降水改进效果显著。

     

基于频率匹配法的SWC-WARMS模式降水订正试验

基于西南区域数值预报模式（SWC-WARMS）2019年5~8月00时起报的24h累计降水预报资料和四川省气象站点降水观测资料,采用频率匹配法对6月1日~8月31日降水预报值进行了偏差订正。结果表明：模式预报的24h累计降水量总体为湿偏差;订正后降水量平均绝对误差减小;大雨和暴雨的偏差评分提高;小雨、中雨、大雨的TS评分提高,暴雨TS评分降低;各量级的空报率均有所降低,小雨和中雨漏报率减小,大雨和暴雨漏报率增大,尤其是暴雨漏报率显著增加;当模式对暴雨降水落区预报较好（差）时,频率匹配订正能提高（降低）TS评分。     

基于格点资料的四川大气混合层高度特征及与空气质量的关系

基于2018年1月~2020年12月中国气象局陆面数据同化系统（CLDAS）资料,利用罗氏法计算四川省大气混合层高度,分析其时空分布特征,并结合大气环境空气质量监测数据,讨论大气混合层高度变化与空气质量的关系。结果表明：四川省大气混合层高度呈西高东低分布特征。盆地与攀西地区、川西高原大气混合层高度季节变化有显著性差异,盆地春季最高,秋季最低;川西高原和攀西地区秋季最高,夏季最低。四川省各地区大气混合层高度月、日变化趋势基本一致。四川省大气混合层高度与O₃质量浓度呈显著正相关关系,与PM_2.5质量浓度呈显著负相关关系。     

利用后向散射特性从高分辨率SAR影像中提取建筑物高度

研究了一种基于雷达后向散射特性,从单张星载高分辨率SAR影像提取建筑物高度的方法。该方法通过检测建筑物二次散射强度,同时获取目标方位角、入射角等参数以及相关介质特性等信息,根据后向散射几何光学模型估算建筑物高度。实验验证了对于相当一部分典型建筑物都能够获得较为理想的高程估计值,进而证明了该方法提取建筑物高度的可行性和有效性。     

基于集合预报的四川夏季强降水订正试验

利用2016-2018年6-8月四川地面观测降水资料（含加密自动站）及同时段ECMWF模式各要素预报场资料,根据基于\     

Spencer和其他滑坡张裂缝深度公式述评与条块极值高度的关系

为提高边坡稳定分析精度,后沿张裂缝深度计算十分重要。分析了现有文献中的3种方法,简述了导出这些公式的模型。总结3个裂缝深度公式,虽然形式不同,但计算结果相等,提出了建议采用的公式。对条块模型的极值高度进行分析,发现极值高度条块为极小高度条块,其高度与已有3种方法计算的张裂缝深度相等,条块底倾角是滑面后部最大倾角。从力学角度分析,认为极小高度条块后部坡体即是承受滑体拉力的稳定体。上述分析完善了张裂缝产生的条件与机理。     

基于学科融合的太阳高度角、太阳方位角公式推导 ——以2020年11月金华十校高三地理试题为例

地理学科具有综合性,融合其他学科的思想、知识和方法进行教学,能够培养教师和学生的大科学观。本文结合生活实际,运用高中数学选修知识,推导任意纬度、日期、时刻的太阳高度角及太阳方位角公式,精确地解决地理问题。