天气雷达接收机传输特性参数S的动态测量方法

通常，天气雷达测量目标的反射率因子Z是依据对数接收机对稳定幅度的输入信号的传输特性参数，即斜率S和截距B，应用雷达气象方程估算得到的。由于接收机传输特性随时间容易发生变化，因此要经常对它定标。本文提出利用雷达视频信号处理器输出的各个距离库单元上的天气回波数字信号，实时地获取一组对数接收机传输特性曲线斜率的动态测值S，从而快速有效地估算其平均斜率S和相应截距B的新方法。并可利用这一技术随时检查接收机传输特性随时间变化的情况。以便及时更新S、B的值，保证反射率因子的估算精度。     

A STUDY ON THE PREDICT ABILITY OF GRAPES MODEL OVER SOUTH CHINA: COMPARISONS BY TWO INITIALIZATION CONDITIONS BETWEEN ECMWF AND NCEP

This paper aims to assess the performances of different model initialization conditions (ICs) and lateral boundary conditions between two global models (GMs), i.e., the European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF) and National Centers for Environmental Prediction (NCEP), on the accuracy of the Global/Regional Assimilation and Prediction System (GRAPES) forecasts for south China. A total of 3-month simulations during the rainy season were examined and a specific case of torrential rain over Guangdong Province was verified. Both ICs exhibited cold biases over south China, as well as a strong dry bias over the Pearl River Delta (PRD). In particular, the ICs from ECMWF had a stronger cold bias over the PRD region but with a more detailed structure than NCEP. In general, the NCEP provided a realistic surface temperature compared to the ECMWF over south China. Moreover, GRAPES initialized by the NCEP had better simulations of both location and intensity of precipitation than by ECMWF. The results presented in this paper could be used as a general guideline to the operational numerical weather prediction that use regional models driven by the GMs.     

一种基于位涡反演的变性台风初始化方案

针对变性台风的结构特征和Bogus 方案的局限性,提出了一种新的基于位涡反演技术的台风初始化方案。实际应用效果表明,该变性台风初始化方案既能使初始场中的台风中心位置和强度与观测相吻合,又能维持变性台风的结构特征(斜压性和不对称性),同时能保证初始场中各要素场之间的协调一致性。数值试验结果表明,采用该方案后,在数值模拟的前24 小时对台风中心强度和移动路径的模拟效果有较明显改进。      

黑河流域近两千年人—水—生态演变研究进展

理解流域历史时期的人—水—生态演变过程和规律,对其当前和未来的管理规划极为重要。通过梳理近几十年来有关学者对西北干旱区典型内陆河流域——黑河流域过去2 000年的水环境、人类活动、生态环境演变及其耦合研究等方面的成果,发现单个方面的研究均已较为普遍和成熟,并且积累了大量的素材和数据,但是缺乏以流域为单元,从长时间尺度综合考虑人—水—生态相互作用,定量分析人—水—生态协同演化过程的研究成果。今后的研究,一是应当着重于数据挖掘方法的探索,对已有成果进一步挖掘并进行对比和校正,构建一套长时间序列的可靠的人类活动、水文和生态数据集;二是应当着重于动力学模型的构建,增加生态—水文系统与人类活动的互馈机制描述,刻画人—水—生态的协同演化过程,从而达到通过揭示流域过去2 000年的人—水—生态协同演化过程,为流域当前和未来的管理提供历史镜鉴,为国内外的其他类似流域提供参考。社会水文学的提出无疑将极大地促进流域人—水—生态演变研究的发展。     

天文地质学的发展与展望

天文地质学是天文学和地质学的边缘学科，是利用天文学的研究方法、观测资料和研究成果来探讨地球上各种地质现象成因和演化规律的科学。天文地质学的兴起是地球科学进入到成因研究阶段的产物，它的研究可望促进天文学和地质学的共同发展。本文简要介绍了这门新兴学科的发展过程、研究内容及发展趋势.     

半Lagrange法在数值预报中的应用和近年来的发展(Ⅱ)

本文就五十年代以来半Lagrange法在数值预报中的应用和近年来的发展进行评述。介绍我国在这方面的工作。还就此法和Eluer法的优缺点作了比较;指出了存在的问题。     

廊坊地区中间层顶钠原子垂直动力学输送特征观测分析

利用中科院国家空间科学中心廊坊观测站(40.0°N, 116.3°E)钠荧光多普勒激光雷达观测数据对钠原子的重力波输送和湍流输送进行分析, 利用流星雷达观测数据对钠原子的环流输送进行分析, 结果显示重力波动力学输送、重力波化学输送、湍流混合输送及环流输送对钠原子输送贡献的量级相当.其中重力波动力学输送在85~100 km整体为负向, 在90~95 km占主要地位的平均输送速度为-3.1 cm·s-1; 重力波化学输送在85~94 km为正向, 94~100 km基本为负向, 在85~90 km占主要地位的平均输送速度为3.3 cm·s-1; 湍流混合输送在85~95 km为负向, 95~100 km为正向, 在85~90 km占主要地位的平均输送速度为-4.9 cm·s-1; 85~100 km环流输送整体为正向, 平均输送速度为1 cm·s-1.88~95 km四种动力学输送产生的平均合速度为-1 cm·s-1, 负向的垂直输送特征对钠原子"源""汇"平衡十分重要.本文结果可为不同大气圈层之间重力波产生的能量物质交换机制研究和圈层之间的耦合过程研究提供观测事实参考, 为大气化学成分的垂直输送机制建模提供参数化依据.     

空间数据的零初始化与障碍空间下的最小生成树实现方法

介绍了障碍空间下的最小生成树实现方法。首先采用零初始化的思想,初始化“位”数据;然后在构建障碍空间下实体点的Voronoi图的基础上,通过障碍空间下的回溯算法得到实体点间的最近连通图,也即障碍空间下实体点之间的Delaunay图;最后根据连通图,采用贪婪策略来得到最小生成树。     

数值天气预报业务模式现状与展望

短期数值天气预报模式的发展,由于具备了对动力辐合、湿物理及边界层等过程和实际地形的刻画能力,在分辨率提高到几十公里尺度时,可以对暴雨进行数值预报。经过近50 a的发展,暴雨中尺度模式经历了静力平衡到非静力平衡、粗分辨率到高分辨率、简单物理过程到细致物理过程、云雨隐式预报到显式预报、简单初始化到复杂同化等的转变。本文从暴雨中尺度模式框架、物理过程和初始化方法三个方面,回顾了国内外主要暴雨中尺度模式的发展历程和重要进展,同时指出了未来模式可能的发展趋势并给予了分析讨论。

     

大气三圈环流的动力系统模型

定常情况下,本文利用球坐标系（λ,φ,r）的动力、热力学方程导出三维速度场（vλ,vφ,vr）的动力系统.这种包括摩擦力和热传导的不可压缩大气运动的动力系统,无论从定性上还是从定量上都能描述由赤道和极地间的加热不均匀造成的三圈环流.定性上表明,在北半球经向速度vφ和纬向速度vλ同符号,地表刮北风（vφvλvφ>0）和刮西风（vλ>0）相对应.在南半球,经向速度vφ和纬向速度vλ符号相反,刮北风（vφvλ>0）相对应,刮南风（vφ>0）和刮东风（vλp可以用球调和函数plm（sinφ）cosmλ来表达.当取l=6,m=0时即可导出三圈环流.在经圈剖面（φ,r）上,地表的φ1=±56°和φ2=±28°左右,以及赤道是速度场的奇点,它们都是鞍点,说明在副热带是下沉运动,在中纬度是上升运动,这正是三圈环流中的Ferrel环流的特征.这样经向速度vφ和纬向速度vλ相联系,经向速度vφ又和垂直速度相联系,那么三圈环流的三维速度场就构成了一个整体.