基于风暴尺度模式产品的暴雨最优升尺度概率预报方法研究

基于ARPS3DVAR+WRF (Advanced Regional Prediction and 3-dimensional variational System)快速同化模式对西南地区近几年发生的4次强降水过程进行模拟试验,对12 h降水预报结果采用升尺度方法,计算邻域平均预报、站点概率预报,最终形成邻域概率预报,并细致分析了这三种预报的特点与效果,讨论了升尺度窗区尺度给不同量级降水带来的影响,最后结合AROC评分与邻域空间检验FSS讨论业务概率预报应用的最佳尺度。结果表明:升尺度邻域平均预报在小雨与大暴雨量级降水上表现不稳定,对中雨的预报提高不明显,但是对大雨与暴雨预报有较好的改善效果;站点概率预报具有一定的误导性,而邻域概率预报可以弥补其缺憾,越高分辨率的模式有更多的降水样本,在降水不确定性上能给出更好的概率分级信息;相对邻域平均的升尺度预报TS检验结果,基于邻域概率的FSS和AROC分析有更好的预报技巧指导意义;36 km升尺度窗区既能消除一定程度的强降水预报不确定性,同时也可以保留适当的对流尺度特征,为最佳升尺度窗区。     

滑动窗口的普通克立格方法在降水量插值中的应用

利用2009年全国2200个观测站降水量资料,使用滑动窗口的普通克立格方法对降水量资料进行格点化估计。针对滑动窗口的普通克立格方法在降水量格点化应用中存在的问题,设计了3种技术处理的试验方案。比较了全局搜索与方位邻近方法的误差,讨论了最大影响半径及屏蔽效应对插值效果的作用。提出了方位邻近法的样本点选择策略,结果表明,相对传统滑动窗口的普通克立格方法较常使用的全局搜索法而言,方位邻近法显著降低了计算资源的耗用,同时又具有较高的插值精度,特别是在站点密集地区有突出的优势;试验结果也表明:变程为4°～5°的经(纬)线弧长时,在方位邻近法下,我国大部分区域有较好的插值效果;屏蔽效应弱,ε取值为0.1时,降水量插值准确率较高,随着ε增大,插值误差也逐渐增大。     

泛克立格方程组的一种有效解法

克立格法是地质统计学的一种基本方法，在非平稳物化探数据处理中经常用到泛克立格方法。在用泛克立格法处理实际问题中，要用大量的机时求解克立格方程组，本文提出一种新的解法，减少运算量５０％左右，大大提高了运算速度。     

上扬子区下古生界层序地层格架的初步研究

上扬子区下古生界在贵州及其邻区发育较为完整。在震旦纪与寒武纪之交的台地淹没事件之后,寒武系形成一个从深水盆地相黑色页岩系到大套台地碳酸盐的沉积序列,其中下寒武统包含5个三级层序而可以进一步归为一个二级层序,中上寒武统构成一个二级层序而且可以进一步划分为7个三级层序。奥陶纪艾家山世末期的都匀运动、奥陶纪末期的与冈瓦纳大陆冰期相响应的全球海平面下降事件以及志留纪末期广西运动的共同作用,造成扬子地台大幅度的古地理变迁以及残留不全的奥陶系和志留系。详尽追踪和对比的结果可以将奥陶系划分为8个三级层序且可以进一步归为一个二级层序,在残留不全的的志留系中可以划分出7个三级层序并可以进一步归为一个二级层序。层序地层格架的建立,可以大致解读许多有趣的地质现象,如寒武纪碳酸盐台地的生长过程,奥陶纪与志留纪之交的“浅海静水”型黑色页岩系的发育特点,志留纪由北而南的海侵所造成的复杂的志留系展布特征等等;同时也意味着许多有待于进一步研究的问题,早寒武世数次快速海侵事件与生物事件的关系,奥陶系顶部特殊的“观音桥灰岩”的成因,奥陶系红花园组海绵生物礁的基本沉积模式等等。     

滇黔桂盆地及邻区二叠纪层序地层格架及古地理演化

滇黔桂盆地及邻区的二叠系包括船山统、阳新统和乐平统。船山统与阳新统之交的黔桂运动主幕不整合面、阳新统和乐平统之交的东吴运动主幕不整合面的不整合特征明显,同时因其代表了研究区沉积盆地性质发生较大变化的界面而成为较为典型的I型层序界面。滇黔桂盆地及邻区的二叠系以其明显的沉积相分异而引人注目：在连陆台地上发育含煤地层,而在连陆台地边缘及孤立台地上发育海绵生物礁,形成一个典型的“台-盆-丘-槽”的古地理格局。伴随着强烈的东吴运动第一幕,研究区西北部发生强烈的火山活动,形成分布范围较广的峨嵋山玄武岩;东南部的“钦防残留海槽”关闭,使研究区的古地理格局发生了较大变化。二叠系与三叠系之交发生的较为典型的台地淹没事件形成了一个较为典型的淹没不整合面。根据沉积物的时间演化序列和沉积相的空间展布形式所指示的规律,研究区的二叠系可以划分为以下三级层序：船山统与下伏石炭系顶部的地层构成一个三级层序(SQ¹⁹),阳新统包含四个三级层序(SQ²⁰到SQ²³),乐平统包括两个三级层序(SQ²⁴和SQ²⁵)。在层序地层框架内,系列古地理图和系列层序地层格架栅状图较为系统地反映了研究区二叠纪复杂而有序的时间和空间相变特征。主要的时间相变面即形成层序界面,具有明显的“跳相”和地层间断现象,由于在不同地点间断的时限不一致而造成“间断面穿时”;沉积环境的空间变化,以及伴随着时间变化中的相带迁移所造成的空间相变,其相应的相变面总是斜交时间面而造成“相变面穿时”;不同沉积阶段的层序具有不同的相序组构,并在空间上形成有序的变化,从而代表了不同的古地理背景。因此,层序地层研究的核心内容是“沉积物的时间演变序列和沉积相的空间展布形式所代表的规律性”,结合生物地层特征,这种规律性本身也可以作为地层划分和对比的标志。     

用有限区域风速场准确求解流函数和速度势场的方法

流函数和速度势是气象业务和研究中常用于表述风速的一组变量。用有限区域风速场, 使用有限差分方法求解得到的流函数和速度势场重建初始风速场, 由于受区域边界的限制往往有明显的偏差。虽然有许多求解方法的研究, 但是, 至今仍尚未见到一种真正准确的求解计算方案。首先, 介绍用Arakawa A网格和D网格分布的有限区域风速场求解流函数和速度势场的一般有限差分计算方法, 探讨用它们的解重建风速场产生误差的原因。然后, 针对这些原因, 对给定的有限区域, 通过线性外推初始风速场, 扩展求解计算区域, 使用协调、一致的有限差分格式方案, 准确计算求解区域的边界有旋风速、散度风速和速度势的定解边界条件, 以及恰当选择流函数、速度势、涡度和散度等变量的分布网格, 设计了用上述两种网格分布的风速场准确求解流函数、速度势场的方案, 并对其正确性加以证明, 它们可以推广应用于其他Arakawa网格。用实际资料试验同样显示, 方案避免了重建风速场误差的出现, 与初始风速场相比, 全场风速最大偏差精度达到10-12m/s或以上, 在计算机精度造成的计算误差影响范围内。本文的研究很好解决了长期以来用有限区域风速场、 使用有限差分方法无法准确求解流函数和速度势场的问题。     

钦州市2006年汛期暴雨过程局地气象条件分析

取钦州市附近的日本数值预报某格点资料和北海探空站的资料,对2006年钦州市汛期暴雨过程进行分析发现,在不同的天气系统影响下,该格点的Ses-Se时序图上有比较明显的相似过程,以特定阀值15作判断标准对暴雨预报具有指示意义;在北海站的Se剖面图上,低值中心的闭合,对暴雨过程的开始和结束也具有比较好的参考性,两种资料的结合分析,有利于提高暴雨预报的准确率.     

基于多雷达三维插值格点强冰雹诊断因子的强冰雹识别方法

为解决单部雷达强冰雹识别产品在雷达的探测范围、雷达的静锥区以及与基于格点的近风暴环境因子的融合上存在局限性的问题,本文建立了雷达反射率因子的三维局部空间插值及多部雷达拼图方法;类似于SCIT算法的风暴单体的VIL及SHI等冰雹识别参数的计算,基于多部雷达三维插值拼图数据集,实现了格点VIL、SHI、POH和POSH等算法,建立了基于三维格点的多部雷达强冰雹识别参数因子、风暴数值模拟的近风暴环境因子(0°层及-20°层高度)为识别参数的冰雹识别算法。为确定适合于贵州地区的冰雹识别阈值,使用贵州504个防雹炮点的冰雹观测资料及贵州2005年和2006年8次贵阳、遵义雷达站冰雹个例观测资料,建立了冰雹算法校验数据库;通过对降雹校验数据库的统计分析,建立了适于贵州地区VOD与冻结层高度统计关系式,确立了VIL密度产品的强冰雹判别阈值,并通过对WTSM的调整,改进了原来的POSH算法,在贵州西北部到中部一线的一次强冰雹过程中对强降雹区的识别效果较好。     

在气表-1审核中用OSSMO格审A文件应注意的事项

本文以OSSMO格检审核A文件为主,提出了审核A文件时应注意的事项,以便减少在气表-1的格审中出现不必要的重复工作和提高报表质量。