中尺度模式MM4对高精度水汽输送#C$算法的敏感性试验

水汽输送的算法精度对中尺度模式的预报能力起有重要作用。本文在MM4的基础上用高精度的平流格式改进模式的水汽输送格式，使改进后的模式包含了对多种高精度的水汽输送格式的选择，如Prather格式和Bott格式。这些格式都是正定的，在理想风场的数值实验中几乎无数值耗散，无计算频散。我们在B网格中央差格式（原MM4中的格式）、Upstream格式和 Prather格式等模式选择项下，对1982年6月的一次梅雨期暴雨过程进行了数值对比实验。结果表明:1）模式的预报能力对水汽输送格式的精度较敏感， 2）高精度的水汽输送格式（Prather格式） 提高了模式对暴雨区、降水场结构、雨团活动的预报能力，较真实地模拟出了尺度较小的降水系统的活动。 高精度的水汽输送算法有助于提高中尺度模式的预报精度。     

基于智能反分析的水布垭电站地下厂房机窝施工方案优化

采用正交设计、三维数值模拟、遗传算法与支持向量机,建立了清江水布垭电站地下厂房的智能反分析流程。按照上述流程,利用前6层开挖的现场监测信息对有关岩层的力学参数进行反分析,根据反分析的参数对后续的机窝施工进行数值模拟计算和方案优化。推荐的机窝施工方案采用槽挖方式,同时应用锚桩、软岩置换、锚喷支护等措施,兼顾了高边墙和机窝岩台的稳定性。优化结果对厂房施工具有重要的指导作用。     

上海市水准网复测数据分析与应用

对水准网平差的理论依据、精度评定做了介绍,结合上海市2011年水准网数据,就平差方案、精度评定和成果分析等进行了探讨。通过选取大量的实践数据验证分析,得出了精度较为准确的验证结果,表明采用按照距离定权分等级平差获得的成果可作为此次平差数据处理的最终成果,提出成果的应用方法。     

大气物理过程方案对PM2.5预报的敏感性试验

利用WRF-Chem大气化学模式,选择2015年12月中旬发生在我国的大范围空气污染过程,在采用同样化学方案条件下,针对模式中不同物理过程及其参数化方案开展了地面PM_(2.5)预报的敏感性试验。结果表明:该模式能较好展示此次PM_(2.5)污染的演变过程,与实况也较接近,但对青海经宁夏至内蒙的PM_(2.5)高值区出现了漏报现象,这可能是模式外边界未对污染物做更新所致。对地面PM_(2.5)的预报,各物理过程的敏感度不同,边界层(含近地面层)过程的影响要明显大于积云对流及微物理过程的影响,不同的参数化方案会造成不同的预报误差。边界层过程QNSE和与其配套的近地面层方案的组合是预报的较佳组合;而TEMF和与其配套的组合以及ACM2和Pleim-X的组合则不佳。合理的物理过程参数化方案有助于提高PM_(2.5)预报质量。模式预报对排放源也有适应过程,其Spin-up时间较气象要素长。     

复杂地形条件下城市热岛及局地环流特征的数值模拟

应用基于多层城市冠层方案BEP(Building Environment Parameterization)增加室内空调系统影响的建筑物能量模式BEM(Building Energy Model)方案的WRF模式,模拟研究重庆热岛的特征、成因以及局地环流对热岛形成的影响。文中共有两个算例,一为重庆真实下垫面算例,称之为URBAN算例,二为将城市下垫面替换为耕地下垫面的对比算例,称之为NOURBAN算例。结果表明:1)WRF方案模拟结果与观测2 m气温的对比吻合较好,误差主要出现在正午温度峰值和凌晨温度谷值处,由城市下垫面特性及城市内建筑分布误差引起。2)BEP+BEM方案较好地模拟出了重庆地区的热岛分布的空间和时间特征。重庆市温度的分布受地形和城市下垫面的双重影响,越靠近城区,温度的分布受城市化影响就越大,在海拔低处,温度就越高。3)城区立体三维表面对辐射的陷阱作用导致城市表面总体反射率小,向上短波辐射小于郊区约20 W/m~2。城市表面以感热排放为主,而郊区则表现为潜热的作用占主导。夜间城市地表储热以及空调废热向大气释放,是城市热岛形成的重要原因。4)模拟区域背景风场主要为东南风,局地环流呈现出越靠近山区风速越大、城市区域风速较小的特性,体现了城市密集的建筑群对低层大气流场的空气动力学效应,以及复杂山谷地形的山谷风环流特性。在市区的西侧和东南侧均有高大山脉阻挡,山脉对城市出流的阻碍作用、气流越山与绕流运动对城市热岛的形成有一定影响。     

滇西实验场地震中短临动态跟踪综合预测方案及其实践运用

对滇西实验场1992年以来地下流体前兆观测资料进行分析研究,选取应震效果通过R信度检验（对应MS≥5.0级地震）的8条单项前兆指标。综合考虑单项前兆指标虚报率和漏报率对指标信度的影响,对单项前兆指标利用数学模型进行综合处理,减少了虚报和漏报的次数,预测效果明显提高。利用分级预警模式分别建立了中期（T≤6个月）和短临（T≤3个月）预测模型。综合预测方案还提供了地点判定原则和震级估算原则。最终提供地震短临预测三要素。运用本综合预测方案对2011年腾冲5级双震、2013年洱源5级双震和德钦两次5级地震作用了较为成功的短临预测。     

Statistics-based Optimization of the Polarimetric Radar Hydrometeor Classification Algorithm and Its Application for a Squall Line in South China

A modified hydrometeor classification algorithm(HCA) is developed in this study for Chinese polarimetric radars. This algorithm is based on the U.S. operational HCA. Meanwhile, the methodology of statistics-based optimization is proposed including calibration checking, datasets selection, membership functions modification, computation thresholds modification,and effect verification. Zhuhai radar, the first operational polarimetric radar in South China, applies these procedures. The systematic bias of calibration is corrected, the reliability of radar measurements deteriorates when the signal-to-noise ratio is low, and correlation coefficient within the melting layer is usually lower than that of the U.S. WSR-88D radar. Through modification based on statistical analysis of polarimetric variables, the localized HCA especially for Zhuhai is obtained,and it performs well over a one-month test through comparison with sounding and surface observations. The algorithm is then utilized for analysis of a squall line process on 11 May 2014 and is found to provide reasonable details with respect to horizontal and vertical structures, and the HCA results—especially in the mixed rain–hail region—can reflect the life cycle of the squall line. In addition, the kinematic and microphysical processes of cloud evolution and the differences between radardetected hail and surface observations are also analyzed. The results of this study provide evidence for the improvement of this HCA developed specifically for China.     

洞穴钟乳石类的分类方案

为填补我国洞穴钟乳石类尚无一较系统的分类方案的空白,根据我国洞穴调查与探测的现有研究程度与发现,和我国主要属“雨水型喀斯特”的基本特点,提出了一个以钟乳石类形成的水动力机制为基础,以形态特征为主导,较适宜于中国洞穴应用的分类方案,共有重力水沉积、非重力水沉积、协同沉积、叠置沉积和异因同形沉积五大类,列出和讨论了在国内洞穴中已被发现分属于各类的60多种个体形态名称及其部分特征。     

大地电场观测各类干扰源的调研与分析

收集整理大地电场观测的各类干扰及变化原因,通过详尽的调研和相关分析研究,提出其常规干扰变化的识别方法,以及为提高大地电场观测资料的质量而采取的干扰抑制技术,并针对各类干扰源的机理,改进和完善现有的大地电场观测技术,提高资料的稳定性和可靠性。     

三维抛物方程Douglas交替方向隐格式的稳定性和收敛性

作者研究三维变系数抛物方程 Douglas交替方向隐格式的稳定性和收敛性。采用 H1能量估计方法 ,证明格式按离散 H1范数是绝对稳定的 ,并且收敛阶为 O(Δ t2 + h2 )