基于TIGGE资料的地面气温延伸期多模式集成预报

基于TIGGE资料中心提供的CMC、ECMWF、UKMO及NCEP四个集合预报中心2008年7月1日-9月30日北半球中纬度地区地面气温10 ～ 15 d延伸期集合预报产品,首先采用Tala-grand分布及离散度—误差关系评估了单个预报系统的预报性能,然后分别利用多模式集成平均(Ensemble Mean,EMN)、消除偏差集成平均(Bias-Removed Ensemble Mean,BREM)及多模式超级集合(Multi-model Superensemble,SUP)对地面气温进行多模式集成预报试验.由于逐日的延伸期预报准确率相对较低,因此人们更关注延伸期预报对天气过程的预报准确率.对各个集合预报系统的逐日预报资料以及逐日“观测”资料做滑动平均,并对处理后的资料进行多模式集成,最后对超级集合预报的训练期长度进行调试,以获得最佳训练期长度.结果表明,四个集合预报系统的离散度相对于均方根误差都偏小,ECMWF预报效果最好,NCEP次之,UKMO预报效果最差.EMN、BREM及SUP三种多模式集成方法的预报效果均优于单个系统且SUP对预报效果的改善最明显.滑动平均后,预报误差进一步降低,且滑动步长越长,误差越小.对于SUP的训练期,逐日预报和3d滑动平均10～12 d预报最佳训练期长度为75 d;13 ～ 15 d预报最佳训练期长度为35 d;5 d及7d滑动平均其训练期长度在各个时效均以35 d为宜.     

希尔伯特—黄变换(HHT)在EH-4数据去噪处理中的应用

工频噪声源于社会生产活动中产生的电磁噪声,常会造成视电阻率曲线病态或发散。为了提高数据处理与解释的精度,本文针对EH-4数据中常见的工频噪声,采用希尔伯特—黄变换进行去噪处理,通过对实际数据的时间序列处理分析可知,该方法利用数据自身的时间尺度特征自适应地分解信号,能够很好地去除工频噪声,为大地电磁信号的去噪提供了一条有效的路径。另外,本文还针对经验模态分解过程中产生严重的模态混叠及“端点效应”进行分析,运用聚合经验模态(EEMD)对仿真信号及实测数据的时间序列进行分解,有效地解决了模态混叠等问题。     

2008年6-8月T639、ECMWF及日本模式中期预报性能检验

为更好地应用T639模式中期预报产品,对2008年6-8月T639 模式进行天气学检验,并与ECMWF、日本模式进行了对比分析.结果表明:3种模式均对亚洲中高纬环流形势的调整和演变具有较好的预报性能.综合来看,ECMWF模式对各系统及要素的预报最接近实况;日本模式和T639模式稍差,稳定性不如ECMWF模式;特别是T639模式对0808号台风凤凰(FUNG-WONG)路径及强度的预报与实况差异较大,而ECMWF及日本模式预报相对准确.     

降水量Γ分布模式的普适性研究

利用2015年6月1日—7月31日三个全球数值预报业务中心(CMA、ECMWF和NCEP)的24 h降水集合预报资料和我国东南地区降水观测资料,采用贝叶斯模型平均方法(A方案)和基于A方案的统计降尺度模型二次订正方法(B方案)对上述三个中心和多模式超级集合降水预报进行订正,并对比两种方案的订正效果;然后,选取2015年8月1—31日降水预报进行独立样本检验,分析订正前后的降水预报效果。结果表明:以第50百分位的降水预报为例,经A方案订正后各中心和多模式的集合平均消除了大量的小雨空报,其对小雨、中雨的订正效果很明显,对大雨以上的降水量级订正效果不明显。随着降水阈值增加,A方案的订正效果随之减弱。此方案对雨带走向的订正不明显,会使降水大值区量级降低甚至消失。采用B方案订正后,不仅可降低原始集合预报的空报率,还可对降水量级和落区进行订正,使降水预报的范围和量级与实况更接近,但对大量级降水,如50.0 mm以上的降水量级订正效果仍然不显著。

     

一个中国大陆地区7级以上地震判定指标被再次验证

笔者曾利用统计显著性检验方法给出了中国大陆地区5级以上地震年频次与7级以上地震发生关系的判定指标,他们是：①当5级以上地震年频次N5＜10时,其后第6年我国大陆地区将发生7级以上地震;②当5级以上地震年频次N5＞31时,其后第6年我国大陆地区发生7级以上地震的可能性不大.2007年,中国大陆地区5级以上地震年频次为6次,预示2013年中国大陆地区可能会发生7级以上地震.2013年4月20日四川芦山7.0级地震再次使前一个判定指标得到验证.     

光学测微器的原理、检定及误差分析

着重讨论了高精度光学测微器的基本工作原理、检定方法及误差分析。     

Stable inversions for complete moment tensors

The seismic moment tensors for certain types of sources, such as volcanic earthquakes and nuclear explosions are expected to contain an isotropic component. Some earlier efforts to calculate the isotropic component of these sources are flawed due to an error in the method of Jost & Herrmann. We corrected the method after Herrmann & Hutchensen and found great improvement in the recovery of non-double-couple moment tensors that include an isotropic component. Tests with synthetic data demonstrate the stability of the corrected linear inversion method, and we recalculate the moment tensor solutions reported in Dreger et al. for Long Valley caldera events and Dreger & Woods for Nevada Test Site nuclear explosions. We confirm the findings of Dreger et al. that the Long Valley volcanic sources contain large statistically significant isotropic components. The nuclear explosions have strikingly anomalous source mechanisms, which contain very large isotropic components, making it evident that these events are not tectonic in origin. This indicates that moment tensor inversions could be an important tool for nuclear monitoring.     

线纹计量器具检定系统表修订建议

JJG 2001-1987《线纹计量器具检定系统》是我国线纹计量器具进行量值传递的检定系统表,但其存在着许多不足,已无法满足当今计量检定的需要。此处对该检定系统表进行详细分析后给出修订建议,并介绍了目前国际上有关动向,提出了一些有益建议。     

Validation of the effects of temperature simulated by multi-model ensemble and prediction of mean temperature changes for the next three decades in China

Using series of daily average temperature observations over the period of 1961–1999 of 701 meteorological stations in China, and simulated results of 20 global climate models (such as BCCR_BCM2.0, CGCM3T47) during the same period as the observation, we validate and analyze the simulated results of the models by using three factor statistical method, achieve the results of multi- model ensemble, test and verify the results of multi-model ensemble by using the observation data during the period of 1991–1999. Finally, we analyze changes of the annual mean temperature result of multi-mode ensemble prediction for the period of 2011–2040 under the emission scenarios A2, A1B and B1. Analyzed results show that: (1) Global climate models can reproduce Chinese regional spatial distribution of annual mean temperature, especially in low latitudes and eastern China. (2) With the factor of the trend of annual mean temperature changes in reference period, there is an obvious bias between the model and the observation. (3) Testing the result of multi-model ensemble during the period of 1991–1999, we can simulate the trend of temperature increase. Compared to observation, the result of different weighing multi-model ensemble prediction is better than the same weighing ensemble. (4) For the period of 2011–2040, the growth of the annual mean temperature in China, which results from multi-mode ensemble prediction, is above 1 °C. In the spatial distribution of annual mean temperature, under the emission scenarios of A2, A1B and B1, the trend of growth in South China region is the smallest, the increment is less than or equals to 0.8 °C; the trends in the northwestern region and south of the Qinghai-Tibet Plateau are the largest, the increment is more than 1 °C.     

2009年3—5月T639、ECMWF及日本模式的中期预报性能检验

为更好地应用T639模式中期预报产品,对2009年3-5月T639模式进行天气学检验,并与ECMWF和日本模式进行了对比分析.结果表明:T639和ECMWF模式及日本模式预报性能均较好,相对地,ECMWF对中高纬大气环流的演变及850hPa温度有较强的预报能力.选取2009年4月23-25目的沙尘天气个例,T639模式对于引发此次沙尘天气的地面强风的中期预报指示意义最好,日本模式次之.