中期数值天气预报的集合预报试验

利用中国科学院大气物理研究所研制的Ｔ４２Ｌ９ 谱模式, 在中期数值预报领域中引入集合预报的概念和方法, 初始扰动场取为Ｔ４２Ｌ９ 谱模式２４ 小时预报误差的平均均方差乘随机数, 再综合利用蒙特卡洛预报（ ＭＣＦ） 和落后平均预报（ＬＡＦ） 两种方法作集合预报试验, 试验结果表明： 各成员预报的等权平均或不等权平均的集合预报明显优于单一的控制预报; 不等权平均与等权平均的集合预报结果相比较, 不等权平均的集合预报优势较明显; 在不等权平均的集合预报中, 区域性不等权平均又比全球性不等权平均的预报稍好。     

利用加权平均温度研究探讨GPS大气水汽探测方法

本文基于探空数据,以广东省GPS气象监测网建设项目为基础,研究加权平均温度本地化问题,建立了广东省加权平均温度本地化模型并得出广东地区的加权平均温度本地化模型,确立了模型的相关系数。本文的研究成果已经在广东省GPS气象监测网数据处理中得到应用。     

多步预测的小波神经网络预报模型

采用小波分析与人工神经网络相结合的方法，进行了一种新的非线性长期预报模 型研究。结果表明，所构造的小波神经网络多步预测模型对历史样本具有很好的拟合效果， 独立样本的预报效果也令人满意。并且，该预报模型具有误差收敛快，预报时效长以及建 模所需阶数低等显著优点，具有很好的研究前景。     

《建筑地基基础设计规范》承载力的确定方法研究

《建筑地基基础设计规范》GBJ7－89中给出了根据土的物理、力学指标查表确定承载力的方法,该方法在将实验获得的基本物理力学数据回归分析的基础上,由承载力基本值计算得到承载力标准值,但实际计算中,由于取值位数不同,会得出不同的解答,甚至出现无解的状况。研究发现其根本原因是回归分析中均方差计算公式不合适。通过采用《港口工程地基规范》推荐的均方差计算公式计算表明,该公式较合理,建议《建筑地基基础设计规范》在修订时加以修正。     

21世纪气候变化情景下环北极地区植被生长季与活动积温变化

基于部门间影响模式比较计划（ISI-MIP, Inter-Sectoral Impact Model Intercomparison Project)对CMIP5中5个气候（地球）系统模式模拟结果的降尺度数据,利用多模式集合预估了气候变化情景下21世纪环北极地区植被生长季与活动积温变化。研究发现:1）多模式集合模拟能够基本再现观测的初、终霜日及无霜期长度与>10°C积温的空间分布特征以及1979～2004年各指标变化趋势的空间分布特征,但其对气候变化年际变率的模拟能力较弱;2）至21世纪末,终霜日最多将提前60 d,初霜日将推迟20～40 d,无霜期延长幅度最高可达100 d,积温将增加1000～1200°C。其中RCP8.5情景下,各指标变幅最大,RCP2.6情景下变幅最小;3）各指标变幅呈现出较大的空间差异,亚欧大陆中西部的变幅普遍较大,随着气候变暖,>10°C积温增加幅度表现出明显的纬度地带性,南部增幅较大,北部增幅较小。     

山东高分辨率风能资源分布特征的数值模拟研究

基于WRF3.8.1数值模式,利用FNL 1°×1°再分析资料,对山东边界层10 m、70 m、100 m等高度2017年风场进行了逐日动力降尺度模拟,使用山东122个气象站逐日平均风速,对模拟结果进行了客观评估。结果表明：WRF模式可以较好地模拟出山东逐日平均风速变化特征,但模拟值普遍大于实测值,山东不同区域平均风速模拟效果差异较大,四季误差分析结果与全年略不同;山东沿海、半岛北部丘陵、崂山、日照中部五莲山、鲁中山区各山脉等区域以及微山湖、东平湖等大型湖泊区域年和四季10 m、70 m、100 m高度平均风速、平均风功率密度较大,大汶河、大清河、泗水河、沂河及其支流、淄河、潍河等流域中上游的山区间低矮平原地带较小,但各地风能资源的差异随高度增加而明显减小。平均风速、平均风功率密度时空分布结果可为山东内陆地区分散式低风速风电场的选址、风能资源开发利用提供参考。     

集合卡尔曼滤波同化多普勒雷达资料的观测系统模拟试验

本文将集合卡尔曼滤波同化技术应用到对流尺度系统中,实施了基于WRF模式的同化单部多普勒雷达径向风和反射率因子的观测系统模拟试验,验证了其在对流尺度中应用的可行性和有效性,并对同化系统的特性进行了探讨。试验表明:WRF-EnKF雷达资料同化系统能较准确分析模式风暴的流场、热力场、微物理量场的细致特征;几乎所有变量的预报和分析误差经过同化循环后都能显著下降,同化分析基本上能使预报场在各层上都有所改进,对预报场误差较大层次的更正更为显著;约8个同化循环后,EnKF能在雷达反射率、径向风观测与背景场间建立较可靠的相关关系,使模式各变量场能被准确分析更新,背景场误差协方差在水平方向和垂直方向都有着复杂的结构,是高度非均匀、各项异性和流依赖的;集合平均分析场做的确定性预报在短时间内能较好保持真值场风暴的细节结构,但预报误差增长较快。     

Pressure and equilibrium in deforming rocks

It is widely proposed that tectonic pressure (the difference between the mean stress and the pressure arising from a lithostatic load) is large, and has a significant influence on mineral phase equilibria in deforming metamorphic rocks. The implication/assertion is that the mean stress is equivalent to the thermodynamic pressure which characterizes mineral phase equilibria and is a measure of how the energy changes as the volume changes. We distinguish two useful thermodynamic pressures. The first is an equilibrium thermodynamic pressure, characteristic of non‐dissipative systems and related directly to equilibrium values of the chemical potentials that define stable, equilibrium phase assemblages. The second is a non‐equilibrium thermodynamic pressure characteristic of dissipative systems with zero net entropy production and related to non‐equilibrium chemical potentials that define stable non‐equilibrium phase assemblages. In many dissipative metamorphic systems discussed in the literature, the concepts of thermodynamic pressure and chemical potential are not usefully defined because the system is not at equilibrium and/or no volume change is involved in the deformation. The conclusion of this note is that the influence of tectonic pressure on phase equilibria is minor. The role of tectonic pressure is an important issue but is only relevant to phase equilibrium when an equilibrium thermodynamic pressure can be defined; in such cases, the influence of tectonic pressure is small compared to many proposals in the literature. Except for elastic deformations, the mean stress is not useful in discussing mineral phase equilibrium.     

粗集属性划分的集成遥感分类

提出了一种基于粗集属性划分的遥感分类新方法, 构造了基于粗集的集成遥感分类器。该分类器利用粗集理论将输入的属性集合划分为多个约减, 利用这些约减构造多个训练子集。每个训练子集训练神经网分类器, 在决策时将多个单个分类器的结果进行投票选举。这种方法即减少了单个分类器的输入属性个数, 又避免了由于属性选取造成单一分类器在某些分类上的错误偏见。该分类器与神经网分类器方法, 以及属性选取与神经网结合方法进行了比较。结果表明RSEC无论在分类精度上, 还是在不同样本个数条件下的精度稳定程度上均有较好表现。     

脉冲星平均脉冲不对称性的研究

本文讨论了光线的狭义相对论性偏折、光行时间差和磁场拖曳对脉冲到达相位的综合影响。在辐射束中的核、内锥以及外锥的辐射高度有差别时,观测得到的平均脉冲中的各个成份的位置也会发生改变,导致平均脉冲的不对称。分析了脉冲星ＰＳＲ１４５１６８ 和ＰＳＲＪ０４３７４７１５ 资料,发现它们的平均脉冲属于两种不同的不对称性。用相位综合漂移理论解释了这两种不对称性。