2011年3—5月T639、ECMWF及日本模式中期预报性能检验

为了更好地应用T639模式中期预报产品,对2011年3—5月T639模式96小时预报产品进行了天气学检验,并与ECMWF、日本模式进行了对比分析。结果表明：三种模式均对亚洲中高纬环流形势的调整和演变具有较好的预报性能。综合来看,ECMWF模式对各系统及要素的预报最接近实况;日本模式和T639模式次之。另外,选取了2011年4月28-30日的沙尘天气个例进行分析,发现日本模式对于引发此次沙尘天气的地面高压系统的中期预报指示意义最好。     

北印度洋—南海海面风速和有效波高的年代际变化

采用1958年1月—2001年12月ECMWF ERA-40的10m风场资料,以及由该风场资料驱动WAVEWATCHⅢ得到的北印度洋—南海海域44a的海浪场资料,通过EOF分析、正交小波分析和M-K检测方法,分析了北印度洋—南海海域海面风场和有效波高的年代际变化特征。结果表明：北印度洋—南海海域存在3个大风、大浪区,其中亚丁湾以东洋面风力最强,有效波高最高;表面风场和有效波高存在35、15和3a的主周期变化,并自20世纪70年代中期以来,年平均风场和有效波高均存在明显增强趋势,1977年为突变起始年;年平均海表10m风速和有效波高随时间增大主要是由冬季和春季海表10m风速和有效波高随时间增大引起的;冬、秋季海面风场与有效波高的年际、年代际变化周期较一致,冬季以35～40a的周期为主,秋季以11～12a的周期为主。     

2010年9—11月T639、ECMWF及日本模式中期预报性能检验

为了更好地应用T639模式的中期预报产品,本文对2010年9-11月T639模式的中期预报产品进行了天气学检验,并与ECMWF和日本模式进行了对比分析.结果表明,三家模式均对亚洲中高纬环流形势的演变和调整具有较好的预报能力,T639在144小时后预报性能减小比较明显.T639对超强台风凡亚比的路径预报偏差较大,而日本模...     

云地闪初次闪击算法的设计

首先介绍了闪电形成的概念模型,在此基础上提取反射率因子、环境等温层高度、最大反射率因子的对应垂直高度变化和垂直积分液态含水量来构建广东云地闪初生算法.其次,利用2007年广东新一代雷达和闪电定位系统收集的大量强对流资料,对广东云地闪初生算法进行应用评估.对于138个风暴样本,CSI为69％,POD为89％,FAR为25％,空报较多.利用雷达垂直剖面资料分析误差产生的原因.算法漏报有两种情况:一是由于雷达天顶盲区的影响,使得该区域内的风暴垂直探测严重不足;二是环境等温层高度的估算存在困难,实际操作中选择了探空资料-15℃层的平均高度值.空报的主要原因在于一些风暴虽然达到或超过了反射率因子阈值,但是其强反射率因子核区在垂直方向上伸展不够,相对较薄,说明垂直运动不够充分,难以将水凝物输送到较高的环境等温层高度上,从而不会产生闪电.最后,根据误差分析对云地闪初生算法进行改进.一方面增加反射率垂直梯度因子的判别,减少因风暴垂直发展不足所造成的算法空报;另一方面,适当降低环境等温层的高度,选择7 000 m替代此前的7 757 m.再次利用前面构建的强对流资料集,评估算法改进后的效果.改进后的算法在一定程度上控制了空报率,空报单体由此前的31个减少到23个,FAR由25％降低至19％,但CSI则从69％增加到74％.     

陕西自动与人工观测风对比评估

利用陕西自动与人工平行观测第2年数据—4次定时观测的2min风速、逐时观测的10min风速及风向、日最大风速,分析人工与自动观测的风速差异及风向相符率,并对风速进行显著性t检验。结果表明:自动观测的2min、10min风速大于人工观测值。日最大风速则相反。月平均对比差值及其标准差,2min风速,分别为0.2m/s及0.71m/s;10min风速,分别为0.15m/s及0.39m/s,即两者之间10min风速较为接近。自动与人工观测10min风向相符率平均为42.8%,风向相符率频率以45%为中心,基本呈正态分布特征,且无明显的地域特征,相符率夏半年明显低于冬半年。显著性检验表明,α为0.05时,6.5%的月平均值、20.2%的年平均值由于仪器换型引起了2min风速的显著性差异。     

山东省多模式预报要素综合检验系统

为了对多种数值模式产品进行综合对比检验,开发了山东省多模式预报要素综合检验系统。该系统利用FORTRAN、C#编程语言和.NET技术实现了预报要素与实况的对比、绝对误差分布、TS评分三个功能。系统利用山东省大气监测站、区域站、石油平台站、浮标站等台站观测数据实现对T639,MM5和WRF-RUC模式在全省122个国家级气象观测站和10个精细海区代表站插值的风、温、压、湿、降水等6个预报要素进行综合检验,并提供检验结果。     

华山近５６年气温变化特征分析

利用华山1953-2008年逐日平均气温、最高气温和最低气温资料,运用M-K突变检验、Morlet小波分析等方法对华山气温变化特征进行了分析,结果表明:年平均气温、年平均最高气温和年平均最低气温均具有明显的冷期和暖期交替的特点,持续时间冷期比暖期长;四季气温均呈上升趋势,但增幅不同,冬季最大,夏季最小;年极端最低气温呈强烈的上升趋势;年平均气温、年平均最高气温和年平均最低气温突变分别出现在1995年、1997年和1993年,并且均存在准4 a、9 a的小尺度周期振荡和30 a左右大尺度周期振荡.     

尺度效应的叶面积指数产品真实性检验方法

真实性检验是评价遥感反演产品质量和验证遥感应用产品是否准确、真实地反映实际情况的重要途径。叶面积指数(LAI)是表征陆地植被结构和长势的关键参数,全面准确评价和验证LAI产品是产品用于陆面过程模型的前提。本文以MODIS LAI与GLASS LAI产品为研究对象,在尺度效应和尺度转换的基础上,建立了针对非均匀像元的低分辨率LAI产品真实性检验方法。在考虑空间异质性和植被长势差异的情况下,借助中分辨率的遥感影像,分别利用1 km像元平均叶面积指数和反演表观叶面积指数实现了对LAI算法和产品的真实性检验。为了比较作物长势差异和地表非均匀度对产品的影响,本文选择有代表性的河南鹤壁和甘肃张掖两个地区进行两种LAI产品真实性检验研究。研究结果表明,GLASS LAI和MODIS LAI产品均存在明显的低估现象。这并不是产品算法的问题,而是由于地表异质性和非均匀度的影响。在异质性更显著的张掖盈科灌区,低估现象更明显。GLASS LAI产品是多种LAI产品的融合,它的平均LAI比MODIS更接近真实情况,但是LAI的动态范围比MODIS窄。     

高原地方坐标系的理论设计与投影变形检验

随着城市扩张及城乡一体化统筹管理,传统方法设计的地方坐标已不能适应城市发展的需要。针对这一问题,该文应用高斯投影、抵偿高程面相结合的方法,详细讨论了不同中央子午线及抵偿高程面下坐标系的适宜范围及变形情况,并提出高程投影带概念,计算给出各带参数速查表。通过一个实例、应用多高程投影带方法,将坐标系适宜宽度由传统方法的±45km扩展到±165km以上。该文还提出一种应用DEM检验坐标系投影变形的新方法,达到了遍历、直观的检验效果。目前国家正在推广CGCS2000及开展数字城市建设,均需要设计新的地方坐标系,可供参考使用,但海拔低于159m的区域效果不很明显。     

Helmert分类定权法在水准测量中的应用

针对传统定权方法不能较好地顾及地形起伏对高差观测误差的影响这一问题,把整网水准观测值分为按测站及距离定权,将Helmert方差分量估计方法应用于高差观测值实测精度的水准网分类定权中,该方法能较合理地根据地形情况确定初始权阵、提高初始权精度、反映高程监测网的实际状况。结合算例,对该方法定权及平差效果进行了分析。