基于非负矩阵和典型相关的场定量预测方法研究

设计了一种基于非负矩阵分解和典型相关的短期气候预测模型(NMF-CCA),通过选择适当的影响要素场,建立与预测对象之间的联系,从而实现对气象场序列的预测.并将NCEP再分析前冬青藏高原积雪作为因子场,华中五个省市的1971-2008年近38年夏季(6～8月)降水资料作为预报对象场,分别使用EOF-CCA和NMF-CCA...     

基于MODIS数据的川西积雪时空变化分析

本文探索出了利用多时相MODIS数据分析积雪时空变化的技术方法,揭示出了川西2002～2008年间积雪变化的时空特征.首先,建立了积雪提取模型.然后,用其从2002～2008年的多期MODIS影像中提取出川西多期积雪数据.其次,利用GIS技术对2002～2008年的川西积雪时空变化进行了分析,包括2002年积雪日数变化分析、月变化分析、2002～2008年年间变化分析以及雪线变化分析.研究表明：1）川西终年无积雪区占60.4%,主要分布在凉山州和攀枝花市;积雪区主要出现在甘孜州和阿坝州;终年积雪区占0.3%.2）2002年年内月积雪面积与月均气温和月降雨量之间在0.05的水平上存在着显著的负相关关系.3）2002～2008年间,就3月积雪而言,最大积雪年份为2006年,最小积雪年份为2007年.年内积雪消失面积最大出现在2006年,最小出现在2007年.4）2002～2008年间,雪线总体上呈波浪状的上升趋势.该研究成果对四川省的气候研究、积雪资源利用、生态服务功能潜力挖掘、旱涝减灾和生态建设等均具有重要意义.     

密度对非饱和粘土渗透系数的影响研究

取三峡库区某滑坡滑带土制备不同干密度的重塑土样进行饱和渗透试验和非饱和土水特征曲线试验,得到不同干密度重塑土样的土水特征曲线,通过理论公式预测出相应的非饱和渗透系数,进而得到不同干密度重塑土样渗透系数与基质吸力的关系.结果显示:渗透系数随着基质吸力的增大而呈非线性减小,当基质吸力较高时,渗透系数随基质吸力的变化比较小;...     

北疆积雪参数特征分析

采用2009年和2010年2月中旬雪深、分层积雪密度、含水率和温度野外调查数据,分析了北疆地区积雪参数属性特征,雪深-温度和密度-含水率关系。①雪深达10cm,雪土界面温度比积雪表面高3℃左右,超过10cm,偏高6～10℃;雪土界面温度与积雪深度高度线性相关,积雪越深,保温作用越显著;②2010年1月以来,北疆地区多降雪天气,2月积雪深度比2009年同期雪深明显增加;③2010年2月,北疆地区积雪密度均值总体范围0.15～0.272 g/cm3比2009年同期积雪密度0.087～0.225 g/cm3偏大;④在一定体积含水率间隔范围,积雪密度和体积含水率间线性相关。     

湖北省积雪时空特征分析

利用湖北省77个测站1961-2007年气象资料,分析了积雪的时空特征。结果表明,湖北省积雪年际变化振幅明显,20世纪60年代到70年代中期缓慢增加,为积雪多发期;80年代年波动较大;90年代开始明显减少。月积雪日数呈准正态分布,1月最多,2月、12月次之。积雪空间分布表现为西部多,中东部少;山地多,丘陵平原少;沿江多,内陆少。有利于湖北大范围出现积雪的大尺度背景的环流类型主要有纬向型和两槽一脊型。出现积雪时24h变压Δp24为正,24h变温Δt24和水汽压变化Δe24为负,地面气象要素的异常变化,也可以作为积雪预报的着眼点之一。     

基于MODIS双卫星积雪遥感数据的积雪日数空间分布研究

结合Terra和Aqua卫星的积雪产品,获取2001-2006年全国新的逐日积雪覆盖数据,并利用此数据通过两种方案获取了全国积雪日数分布,对比发现3大稳定积雪区中,新疆地区积雪稳定性及连续性最好,东北其次,而青藏高原地区最差;通过595个气象台站年积雪日数数据分区分不同植被类型修正MODIS获得的年积雪日数.结果表明:...     

城郊土体剖面含水量监测与对比研究

城市化的快速发展对城市地质环境尤其是地下水环境产生了深远的影响.以南京市为研究对象,在城区和郊区分别设立长期监测站,采用PR2对南京地区2009年6～9月期间典型地表环境下1m内土体含水量的日变化进行了监测,并对监测数据进行了系统的对比分析.结果表明:土体含水量的日变化规律主要受气候因素的制约,其对日气候因素的敏感程度...     

黔北一次下击暴流事件成因及雷达回波特征分析

利用地面自动站资料、探空资料、多普勒雷达观测资料以及ERA5逐时再分析资料对2021年5月15日发生在黔北的一次下击暴流事件成因及雷达回波特征进行分析。结果表明：（1）本次过程发生在500hPa槽前、西南低涡南侧、中低空急流北侧和地面锋前热低压内的大范围上升区内,地面辐合线是重要的触发机制。（2）大气为上干下湿不稳定状态,中等到强的垂直风切变维持,环境温度垂直递减率较大,低层有冷空气入侵,下沉气流接地时与周围大气形成10℃以上的温差,导致气流强烈辐散最终产生大风。（3）过程由多单体风暴引发,具有弓形回波、三体散射长钉、回波悬垂等结构特征,回波核强度在65dBz以上,大风出现时强回波核迅速降落。（4）大风发生前,风暴前侧有一支由前向后的斜升气流与后侧入流气流形成中层径向辐合（MARC）,大风出现时,低层有小尺度辐散区域,随后辐散尺度扩大,风速切变减小,大风强度减弱。     

NOAA IMS雪冰产品在青藏高原积雪监测中的适用性分析

在系统评估青藏高原积雪观测典型气象站历史定位坐标精度基础上,利用站点雪深资料对NOAA IMS 4 km和1 km分辨率雪冰产品在青藏高原的精度和适用性进行了验证和评估,定量分析了IMS 4 km到1 km空间分辨率提高和气象站历史定位与GPS定位坐标之间的差异对青藏高原IMS积雪监测精度的影响。结果表明：青藏高原个别气象站历史坐标与当前GPS接收机定位之间存在较大的差异,如安多气象站经度偏小0.6°,纬度偏大0.08°。IMS 4 km雪冰产品在青藏高原的总精度介于76.4%~83.2%,平均为80.1%,积雪分类精度介于35.8%~60.7%,平均为47.2%,平均误判率为17.1%,平均漏判率为45.5%,总体上呈现地面观测的积雪日数越多、平均雪深越大,其总体监测精度越低,而积雪分类精度越高的特点。IMS分辨率从4 km到1 km总体精度平均提高了2.9%,积雪分类精度平均提高了0.9%,主要是由于个别站点的精度提升较大引起的,对高原多数台站积雪监测精度的改进和提升很小。除个别台站外,目前气象站历史坐标和GPS定位坐标之间的差异,对IMS 4 km积雪监测精度验证结果没有影响。然而,今后随着卫星遥感技术的发展,更高时空分辨率的遥感积雪产品将用于积雪监测和研究,精确的地面观测站坐标信息是对这些遥感数据开展精度验证与实际应用的前提。     

春季青藏高原积雪年际变率的年代际转型对东亚夏季风影响的研究进展

冬春青藏高原积雪异常是东亚夏季风的重要预测因子之一。本文系统回顾了近20年关于青藏高原积雪年际变率的年代际转型影响东亚夏季风的相关研究,主要结论如下：（1）20世纪90年代初春季青藏高原积雪的年际变率从东西偶极型转变为全区一致型,这主要受北太平洋、热带大西洋海温异常变化的影响,也与南极涛动、北极涛动的变化密切相关;（2）春季青藏高原积雪年际变率的年代际转型可通过影响东亚高层的副热带西风急流和低层的水汽输送,进而影响东亚夏季风降水格局变化;（3）青藏高原积雪异常可通过“高原大气河”的机制影响梅雨雨带;（4）大西洋年代际振荡可调节春季青藏高原积雪与梅雨降水关系的年代际变化,当大西洋年代际振荡为正（负）位相时,春季青藏高原积雪与梅雨的关系加强（减弱）。最后,本文对青藏高原积雪异常影响东亚季风变化的关键科学问题进行了讨论与展望。