基于动力降尺度的区域集合预报初值扰动构建方法研究

利用全球集合预报系统资料(Global Ensemble Forecast System,GEFS),基于WRF中尺度模式构建了区域集合预报系统,区域集合初值的构建采用两种方案,一种是GEFS全球集合预报初值场直接动力降尺度(称为DOWN集合),另一种是提取GEFS全球集合降尺度后的扰动场,并叠加到区域数值预报系统(北京快速更新循环数值预报系统:Beijing Rapid Update Cycle System,BJ-RUC)分析场上构建集合初值场(称为D-RUC集合)。进行了批量试验,通过对比发现D-RUC集合的中小尺度扰动增长优于DOWN集合,而大尺度扰动分量的增长两者相当,说明与高分辨率分析场叠加可以促进动力降尺度扰动的中小尺度扰动分量的增长。集合预报扰动准确性检验结果显示,短预报时效内DOWN集合扰动明显低估了预报误差,在预报误差较大的位置扰动较小,而D-RUC集合能够更好地识别预报场中哪些位置预报误差较大,而哪些位置预报误差较小。集合预报检验结果表明,D-RUC方法能显著改善短时效预报效果,集合离散度有所增加、均方根误差有所减少,概率预报评分显示D-RUC集合比DOWN集合在短预报时效占优。降水个例分析结果表明D-RUC方法能显著改善短时效内的降水概率预报效果。     

大跨钢桁梁形变对轨道平顺性的影响

针对由于大跨钢桁梁形变导致其上设置的轨道控制点(CPIII)空间位置的变化,进而导致轨道平顺性的测量结果受到影响的问题,该文从轨道维护角度出发,探讨大跨钢桁梁形变对轨道测量及平顺性影响规律。通过模拟实验对大跨钢桁梁形变引起的自由设站坐标、钢轨几何位置测量值以及轨道平顺性指标3方面的影响进行了深入讨论,结果表明:对于直线段大跨钢桁梁部分的轨道平顺性影响较小,对钢桁梁与两端混凝土梁连接处的轨道平顺性影响较大。     

非差误差改正信息的大范围单历元网络差分方法

针对网络差分方法多采用双差模型,但双差模型在实现时不够灵活的问题,提出一种基于非差误差改正信息的大范围单历元网络差分方法。此方法能够克服双差网络差分模型的缺点,用户不需要选择一个参考站作为主参考站,更不需要主参考站的观测数据进行双差组合,从而减少了数据传输量,作业方式更加自由、灵活,且算法简单、作业范围大。大范围区域内的流动站用户利用非差误差改正数进行误差改正,然后可实现单历元网络差分定位。实验表明,该方法可完成大范围单历元网络差分定位,并能够得到分米级精度的定位结果。     

哈大巨型城市带要素集聚程度与生态环境水平关系演变

基于耦合模型和象限图法,从整体和内部分异2个角度对2000~2012年哈大巨型城市带要素集聚程度与生态环境水平演变及其关系进行分析,结果表明：哈大巨型城市带要素集聚程度呈波动上升的演变特征,生态环境则“先波动上升,后缓慢下降”,城市带整体要素集聚程度与生态环境水平间关系趋于协调,产业结构演变、资源消耗水平、经济密度是导致城市带要素集聚程度与生态环境水平协调度提高的主要驱动因子,其中产业结构演变的影响作用更加明显。城市带内部要素集聚的“四城市”格局已经形成,呈现出“核心-边缘”结构,要素集聚程度与生态环境水平可分为高级协调、要素集聚滞后、低级协调、生态环境滞后4种类型。4个区域中心城市要素集聚程度与生态环境水平关系趋向不协调,中心城市周边地区主要向要素集聚滞后型转变,资源型城市和重工业城市要素集聚程度与生态环境水平多表现为低级协调。     

江苏省银行网点分布格局及其影响因素研究

以江苏省为研究对象,基于网络平台的银行网点地理数据,运用最近邻指数、Ripley’s K函数以及多元线性回归等分析方法,分别对五大商业银行、农业金融机构、中小商业银行、江苏地方银行以及外资银行的空间分布特征进行探讨,并揭示不同类型银行网点区位选择的影响因素。研究结果：整体上,江苏省银行网点空间偏向分布差异明显“南多北少”,空间集聚特征显著“城区密集分布和外围分散分布”;不同类型银行由于功能和市场定位的不同,除在城区密集分布的共性外,在城市外围区域的分布密度和服务范围存在较大差异。城市建成区面积、人口规模、人均地区生产总值、规模以上工业企业数量、城镇化率、二三产业产值比重是影响银行网点区位选择的主要因素,但对不同类型银行网点分布的影响程度不同。五大商业银行网点分布倾向于人口规模大、城镇化率高的城市,农业金融机构网点更依赖于农业人口因素,中小商业银行网点偏爱二三产业发达的区域,规模以上工业企业数量对江苏地方银行网点的布局具有显著影响,外资银行主要分布在对外开放程度高和国外资本输入较多的城市。城市行政级别和城市性质等制度因素对农业金融机构、外资银行网点区位选择的影响作用较强。     

哈大巨型城市带空间开发-经济发展-环境演变的耦合分异机制

通过构建空间开发、经济发展、资源环境水平的评价指标体系,引入耦合度概念,并应用变异系数、趋势面分析、回归分析等定量模型研究2000~2014年哈大巨型城市带空间开发-经济发展-环境演变的耦合分异特征及其影响机制,主要得到以下结论：① 2000年以来哈大巨型城市带各城市空间开发-经济发展-环境演变的耦合度均处在不同程度失调状态,且整体表现为“西高东低-南高北低”的空间格局,但耦合度水平总体趋于上升。哈长次区域和辽中南次区域以及哈大巨型城市带整体的耦合度波动性均先升高后下降,总体趋势不断向好;② 政府投入强度是2000年影响哈大巨型城市带各城市耦合度差异的重要作用因素,资本投入强度与科技投入规模是2007年、2014年2个阶段的主导影响因素,且城市发展能级差异与2007年各城市间的耦合度差异表现出一致性;③ 在政府投入强度、科技投入规模、资本投入强度等因素的共同作用下,哈长次区域空间开发-经济发展-环境演变的耦合程度出现空间分异。辽中南次区域耦合度分异的影响因素由人力资本效率和行政等级逐渐演变为以资本投入强度主导。     

晚冰期以来大柴旦盐湖沉积记录的古气候演变及其尘暴事件

本文选择大柴旦盐湖DCD03沉积剖面柱硼镁石矿层下伏土黄色淤泥质粉砂层为研究对象,基于AMS ₁₄C年代学、岩性地层学、矿物学以及地球化学等研究方法,旨在探讨土黄色湖相淤泥质粉砂沉积记录的尘暴事件,以及重建晚冰期以来西风环流显著影响区的水文气候变化。研究结果表明,DCD03沉积剖面的淤泥质粉砂样品粒度频率曲线呈现为双峰态,主峰(均值10 μm)反映了河流作用携带入湖的细粒组分,次峰(﹥32 μm)则反映了风力作用以及河流作用等携带入湖的粗粉砂粒组分。大于64 μm的砂砾组分可能代表外源风尘物质的输入,由尘暴天气携带入湖。大柴旦地区晚冰期以来依次出现了博令和阿勒罗德暖期(12.94~12.17 cal. ka BP)、新仙女木冷期(12.17~11.37 cal. ka BP)、不稳定的早全新世气候(11.37~8.64 cal. ka BP)以及趋于偏冷干的中全新世早期(8.64~7.39 cal. ka BP)。     

基于时空统计降尺度的淮河流域夏季分月降水概率预测

针对淮河流域水资源短缺、洪涝、干旱并存的问题,基于国家气候中心第二代季节气候模式的集合回报数据集(1991—2014年),建立时空相结合的统计降尺度模型,提前1—3个月预测该流域夏季分月降水,应用ROC(relative operating characteristics)评分评估比较了不同集合预测方案的预测技巧。交叉检验结果表明,样本数取18、20、22、28时,集合预测方案对3、4、5月三个起报时次预测的夏季各月降水技巧预测均高于模式预测技巧。2015—2017年的独立样本检验进一步表明该统计降尺度模型能够明显降低3月、5月起报的6月和8月的降水预测偏差。认为可尝试将该降尺度方法应用于淮河流域夏季降水预测及进一步的流域水文预测。     

冬季大范围持续性极端低温事件与欧亚大陆大型斜脊斜槽系统研究进展

本文总结了近年来关于我国冬季大范围持续性极端低温事件（EPECE）及其对应的欧亚大陆大型斜脊斜槽系统的研究成果。EPECE和普通寒潮是冬季影响我国的两类不同时间尺度大型冷空气活动,对它们的异同点进行梳理和深入理解是非常必要的。最新研究进展可概括为如下:（1）基于极端低温站点的范围和极端低温过程的持续性特点,客观界定了我国冬季EPECE。近年来的研究表明,欧亚大陆大型斜脊斜槽系统是冬季EPECE形成和维持的主要关键环流系统。同时,鉴于大型斜脊斜槽系统的重要应用意义,建立了客观识别方法。（2）从前兆信号、环流演变、阻塞高压和反气旋式波破碎活动的角度,揭示了EPECE和普通寒潮事件之间的关键区别。全国类EPECE的发生具有一周之前的前兆信号,而普通寒潮并不存在这么早的前兆信号。EPECE以从乌拉尔山到东北亚的广阔区域的阻塞高压活动为关键特征,而普通寒潮则主要以区域性阻塞高压为其主要特征。这两类事件对应的阻塞高压活动的差异可由天气尺度波破碎活动的差异加以解释。（3）最新的研究解释了大型斜脊斜槽系统形成和维持的动力学机理。基本流场对位涡扰动的正压作用是大型斜脊斜槽系统的形成和维持最重要的动力学机制。基本流场通过变形场作功和线性平流使大型扰动维持和向下游发展。与阻塞高压不同,非线性作用并非大型斜脊斜槽系统维持的主要原因。     

降尺度方法在东亚气候预测中的应用

东亚气候变异十分复杂,全球动力预测系统对该地气候异常的预测能力偏低,如何进一步提高东亚地区气候异常的预测水平是一个非常重要的科学和现实需求问题。为此,近些年一系列的动力和统计降尺度方法得以发展。本文主要回顾了这些降尺度方法在东亚气候预测研究和实时预测中的应用。首先,文中简要介绍了我国目前应用于实时预测的全球动力预测系统及其性能,这是开展降尺度的科学和技术基础;在此基础上,从区域模式物理过程参数化方案的评估与遴选、区域模式在东亚气候预测中的应用两个方面,对于动力降尺度方法的发展和应用做了回顾;在统计降尺度的综述中,本文主要关注了东亚夏季汛期和冬季气候异常的预测,特别是针对东亚冬季气候异常,本文中提出了新的高效的统计与动力相结合的预测方法。最后,展望了短期气候预测需要进一步深入研究的科学和技术问题。