GRAPES区域集合预报两种侧边界扰动方法对比试验

中国气象局数值预报中心自2014年建立了区域集合预报业务系统,其使用的侧边界扰动由全球集合预报系统动力降尺度得到。为深入了解侧边界扰动对区域集合预报的影响,基于15 km水平分辨率的区域集合预报模式,使用动力降尺度方法和尺度化滞后平均法(scaled lagged average forecasting,SLAF)设计构造了两种侧边界扰动方案,并开展了2015年7月共6天的集合预报试验,利用集合均方根误差、集合离散度、连续分级概率评分、离群值、Brier Score及相对作用特征曲线面积等概率预报检验方法进行了多方面检验,分析了两种侧边界扰动方案对区域集合预报质量的影响。结果表明:动力降尺度侧边界扰动方案(DOWN)的扰动总能量在各垂直层次均大于SLAF方案,使得边界上前者的离散度大于后者,集合扰动增长更为合理;对于等压面要素和地面要素,DOWN方案的离散度、Outlier、CRPS等评分优于SLAF方案,反映了DOWN方案构造的侧边界扰动更加合理;在降水概率预报技巧方面,SLAF方案在评分上具有一定优势,但评分的提高没有通过显著性水平检验,因此认为两种方案对降水预报的改进基本相当。     

四川地形扰动对降水分布影响

引入一维加权平均的谱分析方法定量研究四川地形强迫对该区域降水分布的影响。结果表明:纬向地形和冬季降水谱峰锁相于同一波长（475.8 km）,呈共振关系,地形与其他季节降水呈漂移关系,这与经向和纬向上环流变动有关,即冬季纬向环流占主导,纬向地形触发的大气波动对冬季降水策动作用大;夏季降水是各种不同尺度系统相互作用的结果,地形是重要因素之一。经向和纬向地形特征尺度分别为296.8 km和475.8 km,反映了地形强迫的中尺度特征,且纬向地形谱峰比经向大1个数量级,纬向强迫更明显。夏季降水谱峰比冬季大2个数量级,降水系统纬向特征尺度比冬季小约150 km,说明夏季在纬向地形强迫下,降水系统尺度减小的同时其强度大大增加,这在一定程度上可以解释中尺度对流性降水在夏季偏多。四川夏季最大降水位于雅安地区,其地形扰动比四川整体扰动更明显,故产生的降水也更大。夏季降水和经向地形锁相于同一波长（37.1 km）,经向地形对雅安夏季强降水起关键作用。     

山东滨州市冰雹天气分型和预报方法研究

利用山东滨州市7个国家气象站与61个人影作业站点观测资料,结合高空观测及探空、ECMWF再分析等资料,对2001—2011年滨州降雹时空分布特征、天气系统和物理量特征、降雹形势分型和预报方法进行研究。得出:(1)降雹日数年均8.6次,总体呈现明显下降的年际变化特征;4—10月可降雹,6—7月降雹最多;降雹主要出现在14时—翌日02时;北部沿海相对较多。(2)降雹形势主要有5种类型:冷涡型降雹、低槽型降雹、横槽型降雹、西北气流型降雹、其他小范围降雹。根据冷涡中心位置冷涡型划分为两个关键区;低槽型可分为前倾槽、阶梯槽、较深低槽、与中低纬度共同作用的槽;横槽型降雹范围广、破坏性大;西北气流型存在连续性。(3)4类13种物理量具有不同分布特征和变异系数,均具有较好的代表性。不同月份、不同降雹影响程度和影响系统,物理量具有较明显差别。(4)0℃层高度在1370~5331m时,7种物理量可用于预报冰雹,K≥17℃、T850-500≥25℃、LI≤2℃、SRH≥0.1m^2·s^-2、SSI≥240、SWEAT≥100、Cape≥2J·kg^-1时可能降雹。6月、7—8月和其它月分别有3种、1种、3种物理量指标组合可用于预报冰雹,物理量的组合和数值有差异。     

福建省晋江市城市热岛强度时空变化特征分析

利用传统的气象站法, 结合空间统计学方法(普通克里金插值法), 对福建省晋江市2010—2014年40个自动气象站逐小时温度资料加以计算处理, 分析了晋江市年、季、昼夜热岛强度时空变化规律。(1)晋江市年、季、昼夜热岛强度都呈带状分布, 等值线呈西南-东北走向, 年、季、昼夜变化趋势显著, 北部热岛强度高于南部。五年间热岛强度持续增强, 但增幅不大, 增速放缓。(2)城市化水平的提高, 会导致热岛强度高值出现季节提前, 故旅游区秋冬季热岛强度高于春夏季, 中心城区和产业经济区夏秋季热岛强度高于冬春季。(3)晋江市热岛效应昼夜空间分布格局差异性大, 夜间热岛强度显著高于白天, 最低值出现在14—16时, 中心城区和产业经济区最低值出现时间较旅游区略推迟, 三个功能区的最高值均出现在凌晨。      

基于时序遥感的庐山自然保护区植被分类及其变化分析

自然保护区是生物多样性最丰富的区域,针对近年来庐山自然保护区森林生物多样性进行调查,了解保护区内植被的分布及其变化,对于保护庐山境内的林业资源具有重要的意义.论文利用2015-2018年Proba-Ⅴ卫星100m分辨率5d植被指数产品,使用最大值合成法、Hants时间序列谐波分析方法对数据进行平滑降噪处理,并采用随机森...     

唐山地区尾波Q值特征研究

选取 2008—2020 年河北省数字地震台网记录的唐山地区 86 次 M_L≥3.0 地震事件波形资料,基于 Sato 单次散射模型,获得唐山地区尾波 Q 值随频率的时空变化特征。结果显示：唐山地区平均尾波 Q 值与频率 f 之间的关系为 Q(f )=(53.33±18.23)f^{0.9029±0.0858},与国内其它地区相比,本研究区的 Q 值相对较低;唐山地区 M_L4.5 以上地震多发生在 Q 值下降过程中,且 Q 值在震前一段时间内呈现上升变化,震后则呈现下降变化;唐山地区的尾波 Q 值存在显著的横向不均匀性,北部山区明显高于南部平原地区,东部地区明显高于西部地区,沿着北东向的唐山断裂从西南向东北Q值逐渐升高。     

中国大陆强震月相调制性质一致性分析

强震前震源区处于不稳定状态,引潮力可能触发震源区中小地震的发生,从而导致小震调制比异常。利用阴历月历计算得到调制系数,统计了中国大陆朔望调制、上下弦调制、非调制强震的时空分布特征,在川滇交界区域、阿尔金—西昆仑区域、安徽至江苏至南黄海区域强震的调制性质具有较高的一致性。并且部分构造区域调制性质在某些时间段上也具有一定的一致性。统计1975年以来中国大陆17次7级以上地震,其中8次地震在震前3个月震中区周边出现了中小地震调制性质一致性升高的现象。这一现象具有一定短临意义。     

地震作用下结构时变物理参数识别

利用小波分析函数多尺度逼近方法,将剪切型结构在地震作用下时变的阻尼和刚度用尺度函数的线性组合表示,将时变参数的辨识问题转化为由已知的正交尺度函数和系统的输入输出来估计线性组合中的时不变系数问题,用最小二乘法对剪切型框架结构在地震作用下时变的刚度和阻尼进行了有效的辨识。此方法无需事先假定系统参数的时变规律,在有噪声情况下可以用Tikhonov正则化方法减小识别方程的不适定性对识别结果的影响。数值算例表明了该方法的有效性。     

武汉市汉剧剧场的时空分布特征分析

针对汉剧在文化全球化冲击背景下逐渐失去其影响力的问题,以武汉市为研究区域,汉剧剧场为研究对象,运用地理信息系统的方法对已有文字资料进行数据挖掘和可视化分析,探究近代武汉市汉剧剧场的空间分布规律,分析时空演变等影响因素.结果表明:在研究时段内,武汉市汉剧剧场从数量上呈现增多、减少、再增多的趋势;大革命到抗战胜利时期以及新...     

环渤海区域滩涂资源开发承载力时空演变特征

有效识别和评估各滩涂区域资源开发承载力时空变化的差异,有利于滩涂资源的科学规划,对实现沿海滩涂资源的高效利用与保护具有重要意义。本文针对渤海半封闭海湾滩涂特征的空间差异性,基于“驱动力-状态-影响”模型,构建了滩涂资源开发承载力评估体系,对研究区域7个评价单元在4个代表年份的资源承载力进行了评估,阐明了海湾滩涂资源开发承载力时空演变特征。结果表明：围填工程减弱了渤海湾滩涂资源开发承载能力,工程大规模建设期间(2003—2012年)各评价单元承载力均呈下降趋势,2012年后随着国家围填海管控措施的实施,滩涂承载力有回升态势;在空间上滩涂资源承载力表现为湾顶的降幅高于海湾南部区域,滩涂开发前后天津港附近区域承载力较弱,黄骅港以南滩涂养殖区承载力较强。