TST技术在岩溶地区隧道超前预报中的应用

顶效隧道位于岩溶发育地区,地质构造复杂,岩体破碎,对超前预报技术的要求高,风险较大。目前国内外应用的隧道超前预报技术多数都存在着技术缺陷,不能区分不同方向的地震回波,不能准确地确定掌子面前方围岩的波速,不能正确地进行纵横波分离等问题,影响到预报的可靠性和准确性。为了确保施工安全,减少和避免地质灾害发生,顶效隧道超前预报中采用了TST技术。应用结果表明,TST技术采用空间阵列系统和速度扫描技术有效地解决了掌子面前方围岩速度分布问题,提高了构造定位精度;应用二维方向滤波技术有效地消除了上下、左右的侧向回波和面波干扰,成功提取了前方回波用于超前预报,避免了虚报误报,解决了复杂地质条件下的超前预报问题。     

中亚五国水土资源开发及其安全性对比分析

由于气候变暖和人类活动的影响,随着人口增长和区域农业灌溉发展,再加上低效率水资源管理等已导致中亚区域水土生态系统的退化.主要针对前苏联解体后到2007年的时段,对中亚五国水土资源开发情况及其对安全状态指标进行对比分析.结果表明:在1988—2007年期间,哈萨克斯坦人口总数逐年减少,人均可更新水资源量和人均总取水量呈逐年增加的趋势;其它中亚4国(吉尔吉斯斯坦、塔吉克斯坦、土库曼斯坦和乌兹别克斯坦)人均水资源量出现逐年降低的趋势;乌兹别克斯坦是最大取水用户国家,次为土库曼斯坦;乌兹别克斯坦和土库曼斯坦是最大农业取水国,哈萨克斯坦是最大工业取水国,乌兹别克斯坦是最大生活取水国.到2005年,塔吉克斯坦和土库曼斯坦的淡水产量降到1989年的99%.在1992—2005年间,除了土库曼斯坦外其它中亚国家人均耕地面积逐年减少;同期,哈萨克斯坦的森林和草地面积有所减少,吉尔吉斯斯坦和乌兹别克斯坦有所扩大,塔吉克斯坦和土库曼斯坦的森林面积基本上保持不变,草地面积有所降低.乌兹别克斯坦是化肥施用和土壤盐渍化强度较严重的国家,土壤盐渍化面积占总灌溉面积从1994年50%扩大到2001年65.9%.     

重庆多历时极值降水的概率型优选及应用

基于重庆34个国家气象站1981—2016年5 min,24 h至3 d的过程最大雨量共18个年极值降水序列,利用线性矩法计算6种常用概率分布函数的模型参数,通过备选最优模型筛选法客观选取各站各历时极值降水的最优概率模型,并将优选结果应用于重庆不同历时百年重现期降水的计算。结果表明:模型优选方法得到的重庆各站不同历时极值降水的最优线型略有差异,广义极值分布占比最大,三参数Weibull分布次之,三参数对数正态分布第三,皮尔逊Ⅲ型和Gumbel分布相当,指数分布最差。最优线型计算的重庆不同历时百年重现期降水的空间分布大值区由短历时的点状分布向长历时的片状分布转变,渝东北的大值中心受地形影响不断向北移动。基于线性矩法的概率模型参数估计及客观的线型优选过程具有较强的可操作性和适应性,可应用于其他工程气象参数的推算中。     

全球最优插值客观分析

主要叙述国家气象中心实时运行的全球资料同化系统中的客观分析方案，该方案采用最优插值统计方法，使用所有可以使用的各种类型有不同误差的观测资料和模式的６ｈ预报值，给出数值形式的全球分析值。在两年的业务运行中，为Ｔ４２中期数值预报谱模式提供了较好的初始场。     

不同卫星遥感干旱指数在黑龙江的对比应用

采用MODIS的1 km×1 km分辨率数据,以我国黑龙江为研究区,对基于植被指数的植被状态指数 (I_VC)、基于地表温度的温度状态指数 (I_TC) 和基于植被指数-地表温度特征空间的植被温度状态指数 (I_VTC) 与10 cm,20 cm土壤相对湿度、降水量的关系、3种指数监测结果及其相互关系进行了对比分析。结果表明:I_VTC相对于I_TC,I_VC更适于反映土壤湿度的变化,对浅层土壤湿度更加敏感;I_VTC相对于I_TC,I_VC对降水更敏感,与监测时段的降水和前期总体降水都密切相关;在生长季早期,I_VTC和I_TC用于干旱监测的适用性明显优于I_VC;不同区域间,I_VTC的可比性较好,I_VC和I_TC则较差;I_VTC所反映的地表温度信息对干旱的直接指示作用最强,所反映的植被信息对干旱的直接指示作用较弱。     

基于邻域最优概率的GRAPES快速更新循环同化预报系统逐时降水订正方法

针对高分辨率数值天气预报的时空不确定性, 利用邻域最优概率方法对华南区域GRAPES快速更新循环同化预报系统的24 h预报进行逐时降水订正和检验评估。结果表明: (1)邻域法能改善模式降水预报的空间不确定性, 最优邻域半径随降水等级增加而减小, 强降水的最优邻域半径约为60 km; (2)通过引入时间滞后因子, 可进一步改善模式不同时间起报的不确定性, 结合Brier评分确定了时间滞后窗为4 h; (3)提出基于邻域最优概率阈值的降雨进行分级订正方法, 有效提升了降水客观预报能力, 晴雨预报较模式全部为正技巧, TS评分达到0.89以上, 总体提升幅度约5.3%;强降水预报同样均为正技巧, TS评分呈先降后升趋势, 在12 h时效前后预报效果最优, 进一步提升了GRAPES快速更新循环同化预报系统的业务预报水平。      

数值天气预报中的两类反问题及一种数值解法──理想试验

针对数值预报中产生误差的两个来源提出了数值预报中存在着两类反问题。并在一维的非线性平流扩散方程上，用共轭方程的解法对提出的两类反问题作出了理想场的数值试验。试验结果表明，这种解反问题的方法非常有效。它利用＂观测资料＂所包含的时间演变的信息确定出了方程的初值或方程中误差订正项的空间分布状况。而且无论对＂观测资料＂的超定还是欠定都能得出较有意义的结果。因而有很大的利用前景。     

广州市空气污染的变化特征及预报

利用2002年11月-2004年9月广州市空气污染指数（API）和PM10、NO2、SO2等污染物逐日浓度资料，采用小波分析、相关分析等方法对广州市空气污染的变化特征及与同期地面气象要素的关系进行了分析。并采用最优子集回归方法分别建立冬、夏季API指数及污染物浓度的预报方程。结果表明。PM10是广州市的主要污染物。其次为NO2、SO2。除SO2外，广州市API指数、NO2、PM10等污染物浓度具有冬半年（11-4月）偏高，夏半年（5-10月）偏低的变化规律。API指数及各种污染物浓度均具有明显的年周期振荡及5-7天的准单周、10-20天准双周、30-60天左右的季节内振荡，且30-60天的季节内振荡在冬半年较强而在夏半年较弱。冬半年API指数和PM10、NO2、SO2浓度与气压、风速、降水呈稳定负相关，与温度、相对湿度等呈稳定的正相关，而夏半年主要与风速、降水具有较好且稳定的负相关。增加前一天的污染物浓度作为预报因子后，所建的最优子集回归方程比单选用气象因子要稳定。具有较强的预测能力。     

数字化天气雷达回波块边界形状的计算机提取方法

介绍了一种针对数字化天气雷达资料，用计算机自动提取出雷达回波块边界轮廓线的方法。实例结果表明，本方法简单实用，其依次顺序记录下的回波边界点坐标值，为计算回波的形状描绘子，进而作回波的分类和识别跟踪创造了条件。     

基于马尔科夫链转移概率极限分布的降水过程持续性研究

各地不同气候条件所具有的天气状态转移概率的极限分布实际上代表了各地天气气候的持续性和转折性特征,同时也表明了它的可预报期限。从马尔科夫链理论出发,初步研究了中国160个代表测站逐日天气状态演变过程的极限分布。结果表明,转移概率的极限分布不但其空间分布有明显差异,而且不同季节的极限分布也有明显差异。例如,有的地区仅有2 d持续期,有的可达4—6 d或更长,充分反映出不同地区因其影响的天气系统差异所造成的逐日天气气候的持续性和转折性特征的差异。其研究意义在于,由此可作为天气气候分型区划的一种理论依据。统计分析结果表明,就全中国平均而言,夏季持续期最短,持续期由北向南、由西向东呈增加趋势,且春季平均降水持续期为5.1 d,夏季平均为5.0 d,秋季平均为6.5d,冬季平均为6.2 d。可见夏半年比冬半年的降水持续期短,这可能是因为春夏季的天气系统比较复杂且中小尺度天气系统较多的缘故。这从另一侧面再次证明,各地逐日降水天气状态演变过程具有一定的天气气候状态自然转折的持续性即自然天气周期的气候状况,从而为短期天气预报提供了气候背景。