三种插值方法在降水等值线绘制中的对比分析

为对比不同插值方法在宁夏回族自治区的适用性,基于宁夏及其周边地区77个气象台站1956—2016年平均降水量数据,运用泰森多边形法、距离平均反比法、克里金插值法对降雨量数据进行空间插值和交叉验证,从插值方法的稳健性和准确度出发进行对比分析,得出适用于宁夏回族自治区的插值方法。研究表明：（1）从准确度来看,克里金插值法与观测值走向、位置较为相似;从稳健性来看,克里金插值法MAE平均值为4.43 mm、RMSE平均值为10.36 mm,显著小于泰森多边形法和距离平均反比法。（2）整体来看,克里金插值法更为理想,可以用于宁夏回族自治区降水量空间插值分析。     

聚煤期植物作用下的煤系旋回沉积

煤系特征的还原色和突发性、阶段性间断—充填相间的非渐变旋回沉积,明显不同于其他沉积地层。为探究其成因,引用“将今论古”原理,一方面,调查现代植物的生存潜力,植物对地表碎屑的稳固作用,以及植物涵养水源、调节气候等宏观环境效应;另一方面,通过古生物、地层、煤系、煤层、煤质等研究成果,分析地质历史时期植物的发生、发展、繁盛、衰落的演替历程,以及各聚煤期的形成演化。运用比较沉积学方法将二者分阶段不同功能进行类比,经过一系列证据链推演,推导出聚煤期是植物演替更新后发展到鼎盛阶段的产物,当时的植物异常繁盛,具有强劲的拓殖能力和群体效应。各聚煤期植物规模化发展,已经从脆弱的遭受河流、海浪、潮汐等流体的冲刷、改造的被动阶段,回归到主动限制河流的侧蚀、迁移、汇聚,以及压制海浪、潮流的高度,是由个体生存发展为群体效应的过程,是从现代脆弱的植物生态反演到聚煤期强劲的控盆植被系统的依律回溯过程,是植物功能潜力的充分展现,是质的飞跃。聚煤期植被主导下,陆源碎屑库的累积和崩溃,控制盆地碎屑萎缩与扩张、煤系突发间断性沉积,致使煤层向盆缘分岔变薄以致尖灭、煤层中断续沉积角砾岩、同生多阶性带状砂体、陆表海多重障壁体系、...     

江淮流域梅雨期气候对全球气候变暖的响应

在全球气候变暖背景下,中国江淮流域梅雨期的气候响应趋于复杂,给江淮流域梅雨期的气候预测带来了更多的不确定因素。研究江淮梅雨期气候对全球变暖的响应,对于认识江淮梅雨变化新趋势、提高新气候背景下的汛期预报及制定防灾减灾政策均有深远意义。采用中国地面气温和降水日值数据集对近几十年来江淮地区梅雨期的气温和降水变化进行了深入分析,基于观测结果,评估了国际耦合模式比较计划第5阶段（CMIP5）的22个模式结果,并对CMIP5模式预估的21世纪中排放（RCP4.5）和高排放（RCP8.5）情景下中国江淮流域梅雨期的气温和降水变化进行了分析,并对梅雨期气候变化的机理进行了探讨。研究结果表明,在全球变暖背景下,江淮地区梅雨期气候亦发生了相应的变化,气温呈现出显著的升高趋势,降水亦发生了相应调整,在较暖年降水偏多,较冷年降水偏少。在未来全球进一步变暖的背景下,江淮地区梅雨期平均气温进一步升高,降水进一步增多,且随着排放量的增加,降水的空间分布不均匀性也在加剧。      

DYNAMICAL PREDICTION OF WEST CHINA AUTUMN RAINFALL BY THE NCEP CLIMATE FORECAST SYSTEM

This study investigates the variation and prediction of the west China autumn rainfall (WCAR) and their associated atmospheric circulation features, focusing on the transitional stages of onset and demise of the WCAR. Output from the 45-day hindcast by the National Centers for Environmental Prediction (NCEP) Climate Forecast System version 2 (CFSv2) and several observational data sets are used. The onset of WCAR generally occurs at pentad 46 and decays at pentad 56, with heavy rainfall over the northwestern China and moderate rainfall over the south. Before that, southerly wind changes into southeasterly wind, accompanied by a westward expansion and intensification of the western Pacific subtropical high (WPSH), favoring rainfall over west China. On the other hand, during the decay of WCAR, a continental cold high develops and the WPSH weakens and shifts eastward, accompanied by a demise of southwest monsoon flow, leading to decay of rainfall over west China. The CFSv2 generally well captures the variation of WCAR owing to the high skill in capturing the associated atmospheric circulation, despite an overestimation of rainfall. This overestimation occurs at all time leads due to the overestimated low-level southerly wind. The CFSv2 can pinpoint the dates of onset and demise of WCAR at the leads up to 5 days and 40 days, respectively. The lower prediction skill for WCAR onset is due to the unrealistically predicted northerly wind anomaly over the lower branch of the Yangtze River and the underestimated movement of WPSH after lead time of 5 days.     

深圳地区季节风特征研究

本研究利用深圳地区8个沿海、陆地自动气象站2007年6月1日至2017年6月1日11年的小时风速观测数据,按不同季节对各站历史阵风观测进行特征分析研究,并计算比较各站的阵风系数。结果表明,沿海气象自动站四季风力观测普遍高于陆地自动站的风力;8个气象台站在夏、秋季受台风影响的最大阵风大于冬春之际受冷空气影响的最大阵风。各台站中,距离海岸最近的港口码头气象站,盐田港、妈湾港、蛇口码头具有最小的阵风系数;随着离海岸距离的增加,气象站的阵风系数变大,即距海岸线远的气象站的大风更具阵性特点。各台站中背仔角与盐田港是大风记录最为频繁的气象站,历史上受台风影响下的最大阵风达到了12级以上,最大平均风分别达到了9级和10级。进一步的大风个例分析结果表明,相比较台风、冷空气条件下的大风,深圳地区强对流天气引发大风更具有阵性的特征,大风发生地点更随机。本研究可以为不同季节条件下深圳地区的风力预测和风险评估提供指导。     

广义极值分布在重庆短历时极值降水中的应用

利用广义极值分布函数拟合1981—2016年重庆34个国家气象站短历时(1、3、6、12 h)极值降水序列,对拟合结果进行显著性水平检验,并给出不同重现期极值降水的空间分布。结果表明:广义极值分布函数能较好地拟合重庆地区的短历时极值降水。随着降水历时的延长,服从Weibull分布(Frechet分布)的站点数逐渐减少(增加)。各短历时不同重现期降水的空间分布具体表现为10 a以下及20 a以上基本相似,位于长江沿线以北的重庆西北部地区降水量明显大于重庆长江沿线以南地区,且渝东南降水的相对大值区位于彭水地区。随着重现期的增加,降水中心更加集中,渝东北的大值中心随着历时的延长向北移动。广义极值分布函数的形状参数的绝对值接近或超出0.5时,计算的高重现期(大于样本长度)极值降水存在较大偏差;当不同历时降水拟合的形状参数值具有明显差异时,高重现期降水可能出现与客观规律相悖的现象。     

湘西北民乐锰矿成矿后变化分析

大塘坡式锰矿成矿后变化程度可从地层抬升程度、氧化程度、构造条件、裂隙与岩溶发育程度、顶底板隔水性、地表及气候等方面进行分析评价。民乐锰矿成矿后受到近地表因素、地下水的以及断层发育的影响,其成矿后变化程度可从地层抬升程度、断裂发育程度以及含锰岩系隔水性三方面进行评价。选取含矿层埋深、距断层距离、矿体上覆及下伏黑色页岩段厚度对三个评价因素进行定量表征,制作单因素等值线图并量化评分,运用层次分析法确定各因素权重,将各单因素加权叠加绘制成矿后变化程度系数等值线图,将成矿后变化程度分区与锰矿形态（品位）、厚度范围叠加,定量分析成矿后变化对找矿的指示意义。研究发现,断裂发育程度对于民乐矿区成矿后变化程度最为重要,地层抬升程度次之,含锰岩系隔水性影响较少;民乐矿区成矿后变化程度具有“两侧高、中心低”的特征,呈现从盆地中心至边缘带递增的趋势,西侧更多受地层抬升影响,东侧则以断裂影响为主;成矿后变化程度较低的区域更有利于找矿,但对于不同形态（品位）的矿体指示性并不明显;对各类地质演化过程的恢复和定量表征应成为今后大塘坡式锰矿成矿后保存改造研究的主要方向。     

西南地区极端降水变化趋势

利用西南地区90个气象台站1970-2010年逐日降水量资料,依据世界气象组织(WMO)定义的连续5d最大降水量、总降水量、强降水比等6种极端降水指数,采用F检验、11a滑动平均等统计方法,研究了西南地区极端强降水变化趋势的时空变化特征。在时间上,西南地区近41年来冬、春、夏季连续5d最大降水量缓慢波动上升,秋季连续5d最大降水量呈下降趋势;强降水、降水强度及强降水比呈上升趋势,但总降水量和最长持续无降水日数呈减少趋势;另外,各极端降水指数还存在明显的年际、年代际变化。在空间上,西南地区极端降水变化趋势具有显著的地域差异,呈东西或西北东南向梯度变化特征。其中冬季连续5d最大降水量、降水强度、强降水比及最长持续无降水日数,在西南大部分地区呈增加趋势。秋季连续5d最大降水量与总降水量在西南大部分地区呈减少趋势。而春、夏季连续5d最大降水量和强降水的增减区域大致相当。     

国家级太阳辐射测量标准及其质量控制

太阳辐射测量标准仅采取定期参加国际比对的溯源方法不能完全满足质量保证的要求。只有联合国际比对和期间核查的控制方法,才能确保测量标准的测量不确定度持续控制在误差允许范围之内。我国太阳辐射测量标准与世界辐射测量基准 (WRR) 比对结果的不确定度为0.17%,满足世界气象组织 (WMO) 要求,并达到世界先进水平。为了保证在两次国际周期比对间隔之间的准确可靠,并保证其处于良好置信度的校准状态,定期对测量标准的重复性和稳定性进行期间核查, 以图形记忆方式对太阳辐射测量标准的测量过程进行连续和长期的统计控制。通过期间核查,保证了太阳辐射测量标准的重复性不大于0.1%,年稳定性小于0.25%,未超出控制界限且分布呈随机状态,保证了测量过程处于稳定受控状态,满足建标要求。