沪宁高速公路路面温度变化特征及统计模型

使用2006年7月-2007年6月沪宁高速公路沿线梅村和仙人山站附近的逐分钟路面温度、气温、湿度、风向、风速、降水气象资料, 分析了梅村和仙人山不同季节和不同天气状况下路面温度的日变化特征。结果表明:不同季节路面温度和气温具有明显的日变化;日出至日落时段,路面温度与气温有较大差异。在此基础上,应用逐步回归方法建立了梅村和仙人山最高和最低路面温度统计模型, 得出最低路面温度模型模拟结果与实况的变化趋势接近,误差绝对值不超过2℃, 具有很好的实际应用价值; 而最高路面温度模型在一定程度上模拟结果偏差较大,实际应用中需进行适当修订。     

MASNUM 海浪模式的代码现代化优化

海洋数值模式当前已经成为海洋研究和预测的核心工具,其高分辨率。多物理过程的发展趋势对数值模式计算速度也提出了越来越高的要求。为了使得海洋数值模式更好的适应计算机基础架构,充分发挥现代化计算机体系的计算特点,提高计算效率,本文提出了一种简单易行且有效的代码现代化优化方案,并以MASNUM海浪模式为例进行了测试。首先利用诊断工具Intel Vtune Amplifier XE和Intel Trace Analyzer Collector,对模式的性能和负载均衡性进行了分析;之后,针对热点函数,在单节点上制定了4个优化步骤,包括编译器选项优化,串行和标量优化,向量化和OpenMP并行优化。结果表明,经过优化后,单节点内模式的计算速度可以提高1.95倍,多节点的模式强扩展性呈线性。这表明本文提出的代码现代化方案是一种行之有效的优化方法。     

2008年初南方雨雪冰冻灾害及其对山地灾害的影响

2008年初中国南方出现了历史同期罕见的持续大范围低温、雨雪和冰冻的极端天气,造成大面积雨雪冰冻灾害,直接经济损失达1 500多亿元.根据中国气象局观测资料,结合山地灾害的形成条件和影响因素,分析了冰雪灾害引发山地灾害的可能性及其对山地灾害的影响,并提出了减灾对策.     

海洋环流模式NEMO的代码现代化

海洋数值模式是精准海洋环境预报的核心手段。随着计算分辨率的不断提高,海洋数值模式对计算性能的要求也越来越高。为了提高模式计算性能,充分发挥现代计算机的特点,选取海洋环流模式NEMO开展了代码现代化优化方案在海洋环流模式中的应用研究。首先使用Intel性能分析工具对模式的计算性能进行了分析;随后,针对热点函数,开展了编译选项优化、标量串行代码优化、SIMD优化、内存带宽优化以及多进程扩展。结果显示:经过以上优化步骤,在不增加任何硬件成本的前提下,模式整体性能可提升31%,且在多进程下表现出了较好的负载均衡性。这表明,本研究采用的优化策略是一种切实可行的方法。在此基础上,进一步对代码现代化过程中出现的显著影响计算效率的问题,如大量指针的使用阻止矢量化、循环嵌套过多、内存带宽占用过高等,开展了分析和讨论,为未来模式的设计和改进提供了参考和建议。     

2009年3月中旬新疆融雪型洪水气象成因分析

利用1950-2006年的新疆融雪型洪水灾情资料对新疆地区融雪型洪水发生特点进行了分析.结果表明:新疆地区融雪型洪水多发生在天山北坡,特别是伊犁河谷和塔城地区是融雪型洪水的多发区域.3月中旬到4月上旬为融雪型洪水的多发时期.在此基础上,从气候背景、天气诊断分析等方面对2009年3月中旬融雪型洪水的气象成因进行了分析和研究,得出:2009年2月降水明显偏多为3月中旬融雪洪水的发生提供了基础条件,而3月中旬冷空气过后气温持续迅速回升是此次融雪洪水发生的主要气象因素.持续迅速升温过程中,平均气温由负转正、最高气温高于5℃以及暖平流中心出现时间对融雪型洪水预报具有指示意义.     

马六甲海峡的潮汐特征分析

马六甲海峡是亚洲东南部的重要海峡通道,沟通太平洋和印度洋,具有重要的经济和战略地位.本文利用马六甲海峡及其毗邻海域验潮站的实测水位资料,分析了马六甲海峡及马来半岛东岸的潮汐特征.研究表明,半日分潮平均振幅最大的区域位于马六甲海峡内部,而全日分潮平均振幅最大的区域为马来半岛的东海岸.马六甲海峡内部以正规半日潮为主,马来半岛东侧则为混合潮港,北部为不正规全日潮,南部则为不规则半日潮.半日分潮M2,S2和全日分潮K1在马六甲海峡内的传播为自西北向东南,而全日分潮O1则为自东南向西北方向.马来半岛东岸的半日潮传播方向以中部的Cendering站为分界线,南、北两部海区分别向南、向北相背传播,而全日潮传播方向相同,统一为自北向南.     

2008年初我国低温雨雪冰冻对重点行业的影响及致灾成因分析

运用典型事例和大量的数据,分析了2008年初中国南方低温、雨雪、冰冻灾害对交通、电力、通讯、农业和林业等重点行业以及人民生活各个方面的影响。指出天气气候特点、灾害发生的特殊地域和时间以及不同行业在低温、雨雪、冰冻灾害下的敏感性是致灾因素。要应对这类低温、雨雪、冰冻灾害,并最大限度的将其影响降至最低,就应在电力、公路、铁路以及建筑工程等的规划设计过程中,加强灾害性天气气候的可行性论证和提高设计标准,同时应提高对冬季低温、雨雪、冰冻灾害的预报能力,建立完善的预报系统和信息发布等防治体系,加强应对极端气象灾害的科普宣传,提高民众自救互救能力。     

降水引发的西南地区公路损毁风险预报方法

降水引发公路沿线滑坡、泥石流及其他灾害频繁发生,已成为引发公路损毁的最重要因子之一。该文利用2007年1月—2013年7月区域 (云、贵、川、渝4个地区) 公路损毁灾害数据、基础地理信息数据及国家气象中心降水量历史资料,通过对灾害发生频次、降水量等资料的统计分析,初步探讨降水与公路损毁灾害的关系,并重点针对公路损毁的降水影响因子 (即前期有效降水和损毁灾害发生当日降水),开发具有普适性的公路损毁概率密度函数及其概率拟合方程,建立公路损毁灾害概率预报模型;综合公路损毁灾害风险区划信息 (即灾害危险性等级) 与降水的等级临界阈值 (即降水危险性等级),建立区域公路损毁的危险性分级预警方案,得出综合的西南地区公路损毁风险预报模型,以1～5级划分, 分别为灾害发生可能性极小、灾害发生可能性较小、灾害发生可能性中等 (注意)、灾害发生可能性较大 (预警)、灾害发生可能性极大 (警报)。该预报方法结合降水危险性等级及公路损毁灾害危险性等级,明显优于仅考虑阈值降水量的判别方法。     

反映台湾以东黑潮流量变化的海表面高度关键区域的确定

根据HYCOM模型结果,主要分析了台湾以东黑潮流量年际变化和海表面高度变化的相关性。得出黑潮流量的年际变化和台湾以东123°E~125°E,24°N~25°N区域的海表面高度年际变化相关性最好,而且相关系数可这0.8左右。在季节l生变化上,二者总体变化趋势也是比较一致的,但黑潮流量的变化滞后该区域海表面高度1个月左右。黑潮流量整体随时间的变化与该区域海表面高度的相关性也可达到0.73。因此可以看出,这个区域的海表面高度变化可以反映黑潮流量的变化趋势,本文定义这个区域为关键区域,这是对以往利用基隆和石垣两站水位差异常回归得到黑潮流量变化的研究方式的一种较大改进。通过分析影响关键区域海表面高度变化的机制,可以进一步得出影响黑潮流量变化的因素,从而对其进行预测。