时空投影模型(STPM)的次季节至季节(S2S)预测应用进展

随着数值天气预报技术和季节动力预报系统的发展,短期天气预报及长期气候预测的能力持续提高,然而介于两者之间的次季节至季节(S2S,两周至三个月)预测技巧偏低,成为当今气象学界和业务服务的难题。南京信息工程大学国家特聘专家李天明教授团队于2012年研发了基于时空投影技术的统计预报模型(STPM),成功地对中国大陆降水和气温距平,以及区域极端降水、夏季高温、冬季低温和西太平洋台风群发事件等高影响天气进行提前10~30 d的预报,并在国家气候中心及多个省份开展了业务应用。STPM也成功应用于台湾春雨预报、南海季风爆发和ENSO预测等季节至年际变化的预测。本文对S2S预测的理论基础、STPM的发展和应用进行了完整的介绍,并讨论了S2S预测业务中所面临的挑战和未来展望。     

由震中迁移交汇预测大震的讨论

地壳内部的情况是复杂的,特别是当今地下的情况,而震中迁移交汇的现象可暗示构造运动加力速度快的地区,因此与大震位置的预测有关。     

对张北6.2级地震预测的回顾和再研究

对张北6.2级地震在测震学前兆图像、预测回顾及总结的基础上,对部分反映较好的测震学预测指标进行了比较系统的预报效能检验和评估,进一步确定和筛选出部分测震学预测方法的最佳三要素预测指标,为各预测指标的三要素界定和预测效能提供了定量的参考依据。 对各种预报方法进行比较系统和客观的预报效能检验和评估,确定和筛选预测方法的最佳三要素预测指标,这不仅是地震预测预报逐步向科学、客观、严谨和实用化方向迈进的重要途径,而且是探索以震源物理为基础和孕震阶段为依据的多学科异常有机结合的综合概率预测的必要前题。     

变分同化框架通过背景误差协方差构建动力平衡约束的研究进展

通过背景误差协方差构建动力平衡约束是变分同化框架设计的重要环节。它不仅帮助实现变量间的协同分析,提高观测使用效率,还能改善变分极小化问题的性状。本文在系统梳理通过背景误差协方差引入动力平衡约束的方式、流程的基础上,对求解目前全球和有限区域变分同化系统普遍采用的准地转平衡和静力平衡约束的共性问题和存在的不足作了归纳总结。分析了求解准地转平衡约束的三类方案:动力平衡方程方案、统计方案和动力-统计相结合方案的优缺点。对照比较了不同垂直离散方案下求解静力平衡约束时遇到的欠定问题的表现以及解决途径。最后,展望了基于背景误差协方差构建动力平衡约束在赤道等特殊地区、高分辨率同化系统、以及集合-变分混合同化系统发展中面临的挑战和机遇。     

珠江口盆地东南部揭阳凹陷A区油气地质条件及勘探前景

揭阳凹陷A区位于珠江口盆地东南部与台西南盆地西南部过渡区,属于中—新生代形成的断陷盆地。受制于缺乏基础资料(仅有二维地震),该研究区勘探工作一直未有进展。研究工作中充分利用新采集的三维地震资料,以层序地层学理论为指、结合构造分析与烃源岩压力预测技术,完成区内地层发育、洼陷结构特征、烃源发育以及构造目标、岩性目标发育情况总结,综合分析认为：研究区具备形成石油天然气的基本地质条件,勘探前景评价认为,研究区域具有可观的石油地质储量,是油气藏勘探的重要场所。     

基于地脉动噪声的呼伦贝尔地区监测能力研究

基于地脉动噪声计算方法,以呼伦贝尔市地震台网8个台站连续波形资料为基础,对地震观测台网监测能力进行评估,同时开展台网优化和科学布局研究。通过累计的历史噪声数据,用来评估台站观测环境的变迁,及时掌握地震监测能力的变化。该成果将为地震速报、重点地震危险区震情跟踪、强震后现场应急提供科学参考。     

征兆地质学在张北-尚义地震预测中的应用及其意义

１９９６年１０月提出京西北延庆、张家口、商都、集宁一带属高应力集中区,值得进一步注意的预测意见,１９９８年１月１０日发生的张北－尚义地震正处在张家口、商都、集宁围限的中心地区,作为中长期地震危险区判断应该说是相当成功的。在地震预报上宏观微观结合应该是有益的,行之有效的     

双流机场雷暴天气预报方法研究

利用双流国际机场2013—2018年的逐小时气象观测资料、欧洲中心ERA-interim逐6小时再分析资料、成都市气象局多普勒天气雷达产品资料,运用统计学方法分析双流机场雷暴月变化和日变化特征,并利用相关性分析筛选出双流机场雷暴天气预报因子,在此基础上基于二级逻辑回归法建立潜势预报模型（预报方程和消空方程）,最后进行数据的回代检验。结果表明：对流有效位能、K指数、850 hPa比湿、850与500 hPa假相当位温差、回波顶高、1.5º仰角基本反射率、3.4º仰角基本反射率、垂直累积液态水含量为雷暴天气的主要预报因子,据此建立的潜势预报模型对双流机场雷暴天气的预报具有一定指示性,且综合来看在夏季的预报效果更好。     

Bayesian methods for estimating multi-segment discharge rating curves

This study explores Bayesian methods for handling compound stage–discharge relationships, a problem which arises in many natural rivers. It is assumed: (1) the stage–discharge relationship in each rating curve segment is a power-law with a location parameter, or zero-plane displacement; (2) the segment transitions are abrupt and continuous; and (3) multiplicative measurement errors are of equal variance. The rating curve fitting procedure is then formulated as a piecewise regression problem where the number of segments and the associated changepoints are assumed unknown. Procedures are developed for describing both global and site-specific prior distributions for all rating curve parameters, including the changepoints. Estimation and uncertainty analysis is evaluated using Markov chain Monte Carlo simulation (MCMC) techniques. The first model explored accounts for parameter and model uncertainties in the interpolated area, i.e. within the range of available stage–discharge measurements. A second model is constructed in an attempt to include the uncertainty in extrapolation, which is necessary when the rating curve is used to estimate discharges beyond the highest or lowest measurement. This is done by assuming that the rate of changepoints both inside and outside the measured area follows a Poisson process. The theory is applied to actual data from Norwegian gauging stations. The MCMC solutions give results that appear sensible and useful for inferential purposes, though the latter model needs further efforts in order to obtain a more efficient simulation scheme.     

基于优化样本组合的集合-变分混合同化方案研究

为有效引入"流依赖"的背景场误差协方差,同时降低集合预报带来的计算量,尝试通过优选与同化时刻天气形势更相似的历史预报样本,并结合预报过程中的时间滞后样本,将两种样本引入集合-变分混合同化系统中,构建基于优选历史预报样本和时间滞后样本的集合-变分混合同化方案。单点观测理想试验表明,优选历史预报样本结合时间滞后样本,既能够缓解样本不足所导致的采样误差,又能够为同化系统提供"流依赖"的背景场误差协方差。连续一周的循环同化及预报试验结果显示,相较于ERA5资料和探空资料,三维变分方案整体表现稍差,样本组合混合同化方案分析场和预报场的均方根误差最小,且比仅用时间滞后样本的混合同化方案有所改进;降水评分整体也表现最优,尤其对中雨和暴雨的模拟改进较明显,较好地模拟出了强降水中心的强度和位置,且改善了降水过报的问题。