相似预报原理之再认识:动力统计相似集合预报理论及其对登陆台风降水预报的应用研究进展

动力统计结合是提高天气、气候预报水平的重要途径之一,关键问题是如何将数值模式与历史资料进行有效结合;相似预报这一传统方法与动力统计的结合是未来提高天气、气候预报水平的一个重要方向,尽管其原理目前仍停留在相似假设基础上且缺乏坚实的物理基础。文中从准确模式的初值问题出发,提出准确模式初值扰动概念,进而发展了动力统计相似集合预报(Dynamical Statistical Analog Ensemble Forecast,DSAEF)理论。DSAEF理论不仅回答了为什么可以进行相似预报,同时还指出了如何进行相似预报,即其原理是利用准确模式来做预报,并采用集合预报的方式实现预报。基于DSAEF理论,建立了登陆台风降水动力统计相似集合预报DSAEF_LTP (Landfalling Typhoon Precipitation,LTP)模型,该模型包括4个步骤:台风路径预报、广义初值构建、初值相似性判别和台风降水集合,其中广义初值由影响台风降水的物理因子构成。DSAEF_LTP模型具有可持续发展特性—可通过引入新因子或改善模型参数来改进模型的性能;目前该模型发布了广义初值包含台风路径、登陆季节和台风强度3个物理因子的1.0版和在此基础上改进了“相似区域”和“集合方案”的1.1版。该模型的性能提升很快,已完成的最新版本(1.1版)3次大样本预报试验均显示,与ECMWF、CMA-GFS、NCEP-GFS和SMS-WARMS (上海区域模式)对比,对≥100 mm和≥250 mm台风过程降水预报的TS评分,DSAEF_LTP模型(V1.1)排名第1。今后,围绕广义初值不断改善,研究引入更多影响登陆台风降水的物理因子,DSAEF_LTP模型的发展前景广阔。

极端天气气候事件监测与预测研究进展及其应用综述

极端天气气候事件(简称"极端事件")分为单站极端事件和区域性极端事件。本文回顾了极端事件的研究进展,首先回顾了单站极端温度、极端降水和干旱事件的观测研究及相关指数,进而对近年来不断增多的区域性极端事件研究做了简要回顾,最后还回顾了极端事件气候预测研究进展。同时,对国内外在极端事件气候监测和预测业务现状进行了初步总结,并指出:在极端事件气候监测方面中国的业务产品较丰富,并率先开展了针对区域性极端事件的监测业务,但在产品表现形式上缺乏统一组织,特别是英文产品表现力严重不足;在极端事件气候预测方面,国家气候中心发展了两种方法:一个是基于物理统计的BP-CCA和OSR的干旱预测方法,另一个基于国家气候中心月动力延伸预报模式(DERF)的高温预测方法。最后,对极端事件监测和预测业务发展及相关科学问题给出展望,指出应根据极端事件的业务需求继续加强相关研究和业务能力建设。

中国城镇污水处理厂运行能耗影响因素研究

采用描述统计方法,对我国1 441座城镇污水处理厂2011年的处理工艺和处理规模等进行了统计分析。对污水处理厂进、出水浓度,污染物去除量等进行统计分析,并且对污水处理工艺类型、处理规模等显著影响能耗的因素进行了分析。探讨现阶段我国城镇污水处理厂在进出水状况、处理量、能耗等方面的总体情况。

北京市生活垃圾中重金属元素的污染特性调查及对策

采用现场调研取样和理化分析检测的方法 ,对北京市城区垃圾中的重金属含量、主要污染元素和主要污染物进行测定 ,并在调查和分析的基础上 ,提出北京市城区垃圾中重金属污染的防治对策 ,为废弃物减量化、无害化与资源化提供了科学的依据和重要参考。

近十五年全球臭氧变化

利用卫星观测臭氧总含量ＴＯＭＳ（第７版）资料，在剔除季节变化后对全球６０°Ｓ－６０°Ｎ范围首先进行了沿纬度分布的线性趋势和周期分析。结果表明：自本世纪７０年代末，各纬带上的臭氧总量都呈下降趋势，强度随纬度升高而加剧，并发现总体上北半球臭氧的下降趋势较南半球更加明显；同时证实了准两年振荡是臭氧变化中除年周期外最显著的周期。并对臭氧变化中的准两年振荡作了遥相关分析；发现准两年振荡在强度和位相上基本呈纬向分布并主要表现出赤道对称的特征。１３５～１７０°Ｅ地区臭氧总量变化所表现出的不同于其它地区的原因可能是这一地区常年频繁出现的对流活动；

登陆中国大陆、海南和台湾的热带气旋及其相互关系

首先,针对登陆中国热带气旋的登陆地点资料仅为地名的现状,利用1951—2004年西北太平洋热带气旋资料和登陆中国热带气旋资料,研究制定了登陆资料信息化方案。该方案包括海岸线近似、登陆位置计算、其他特征量计算和误差订正4个方面。对资料信息化结果的分析表明:信息化登陆资料效果是良好的。在此基础上,对登陆中国热带气旋的基本气候特征进行研究,重点分析了在大陆、海南和台湾登陆的3类热带气旋以及它们的相互关系。结果表明:登陆热带气旋频繁的地区为台湾东部沿海、福建至雷州半岛沿海和海南东部沿海;台湾东部沿海和浙江沿海部分地区是登陆热带气旋平均强度最大的地区,平均登陆强度达到台风级别,其中台湾南端的平均登陆强度为最强,达到强台风级别;5—11月为热带气旋登陆中国季节,集中期为7—9月,8月最多;登陆热带气旋的强度主要集中在热带低压—台风,尤其以强热带风暴和台风最多。对于全部大陆、海南和台湾三地,50多年来登陆热带气旋频数都存在不同程度的减少趋势,但只有登陆海南热带气旋的减少趋势是显著的;而所有登陆风暴(含以上强度)频数均无明显增多或减少趋势。总体而言,登陆大陆的TC最多、初旋最早、终旋最晚、登陆期最长;登陆海南的TC居中;而登陆台湾的TC最少、初旋最晚、终旋最早、登陆期最短。从登陆方式看,登陆一地的TC最多、登陆两地的TC次之,分别占总数的79.2%和20.6%,仅有1个TC登陆三地。在登陆两地的TC中,经台湾登陆大陆的TC频数最多、强度减弱最快,经海南登陆大陆的TC频数次之、强度减弱较慢,经大陆登陆海南的TC频数排行第3、强度减弱较快。

北京市生活垃圾重金属元素调查及污染特性分析

采用现场调研取样和理化分析检测的方法对北京市城区垃圾中重金属含量水平 ,主要污染元素和主要污染物进行测定 ,并在调查基础上提出北京市城区垃圾重金属污染的防治对策 ,为废弃物减量化。

污泥中的重金属特性分析和生态风险评价

选取上海某城市污水厂污泥进行重金属的总量测定及形态分析,确定超标重金属的含量和存在形态.结果表明,锌、铬、镍、铜4种重金属均存在不同程度的超标.在此基础上开展重金属潜在的生态风险评价,证明上述4种重金属元素存在较高的生态风险性,在控制、处理和资源化污泥利用中应引起足够的重视.

登陆中国初、终热带气旋的变化

对1951-2005年登陆中国的初、终热带气旋①的季节变化、地理分布及年代际变化等作了初步分析。结果表明,初旋发生在4-8月,以6月份频次最多;终旋在8-12月出现,以9月份频次最多。初、终旋在广东、海南和台湾等地登陆最为频繁,尤其以海南岛东南部最为突出。初旋日期表现出明显的年代际变化和偏晚的长期趋势,终旋日期也表现出明显的年代际变化,但无显著的变化趋势。

1951～1990年中国极端气温变化分析

利用中国１９５１～１９９０年极端温度资料，在消除台站迁移和城市热岛效应的影响，并经过资料质量控制的基础上，对我国极端温度的变率和变化趋势的区域分布以及季节变化特征进行了分析研究。结果发现，近４０年中国季极端最低温度的变率以春、秋两季为最大，大变率区域主要集中在北方；夏季是极端最低温度变率最小的季节。我国季极端温度的变化趋势存在较大的季节性差异；极端最低温度在冬、秋季增温趋势分别具有９９％、９７％的显著水平；极端最高温度只有在秋季，其降温趋势具有９０％的显著水平。极端温度的变化趋势还存在明显的地域性差异；东北、华北北部、内蒙古中东部和川藏交界等地极端最低温度在各季表现出明显的增温趋势；长江流域地区极端最高温度在秋、冬季具有较为明显的降温趋势，黄河下游地区则在春、夏季表现出降温趋势。

小波变换及其对厄尔尼诺研究的初步应用

任福民等．小波变换及其对厄尔尼诺研究的初步应用．数理统计与管理，１９９８，１７（３），２１～２５．小波分析是近十多年来迅速成熟起来的具有良好的时域和频域局部分析性质的数学分支，其核心内容是小波变换。本文简要介绍小波变换及相关内容；然后将小波变换用于研究厄尔尼诺（Ｅｌｎｉｎｏ）的时－频特征，结果表明，强度极强的厄尔尼诺只有在几乎所有周期的振荡都表现为较强的正位相时才会发生；

铁路内燃机车不同工况下废气排放的影响研究

针对铁路内燃机车对北京内燃段、梨树沟隧道、怀柔北机务段水阻试验台等采样点大气环境的影响进行分析,结果显示,内燃机车的污染物排放与其运行状况有关,各采样点大气环境中的NOx与TSP浓度存在差异。同时根据颗粒物的富集原理,对其产生原因进行了分析,并在此基础上提出控制内燃机车污染物排放的措施,以改善内燃机车周边的大气环境质量。

不同地区污水处理厂进出水浓度及削减量对能耗的影响

采用描述统计等方法,对我国1 441座城市污水处理厂2011年的污水进出水浓度、削减处理量和污染物去除量等进行统计.分析现阶段我国城市污水处理厂在进出水状况、处理量、能耗等方面的总体情况.研究表明:不同地区间能耗值的差异,实质是污染物削减浓度差异造成的.

生物质垃圾与煤混烧飞灰颗粒的微观形态特征及能谱研究

利用扫描电镜(SEM)和能谱(EDX)结合联用技术直观地观察了生物质垃圾与煤混合压制燃料的飞灰微观形态特征,分析了其主要组成元素及其质量分数。实验结果表明,飞灰颗粒的形态多样,以不规则形态居多。不同粒径颗粒之间存在逐级吸附的现象。在本实验观察的所有飞灰颗粒的能谱分析中都发现了K元素的存在。实验发现,生物质与煤混烧排放钾的主要存在形式是氯化钾。

铁路运输业碳排放的评定方法

以调整后的2007年中国投入产出表为基础对铁路运输业的直接、完全碳排放量进行了计算,提出采用碳排放弹性系数对计算结果进行定量评价,然后利用投入产出法的影响力和感应度系数将铁路运输业碳排放对其他行业部门和总碳的影响程度进行量化.结果表明,铁路运输业碳排放中以最终产品的碳排放为主;铁路运输业碳排放对其他部门推动作用小,对总碳排放拉动作用低于其他部门;同时验证了控制铁路运输业减排是发展低碳交通的关键.

铁路建设生命周期二氧化碳排放评价

依据生命周期评价理论,初步界定了铁路建设生命周期CO2排放的评价范围,并对铁路建设生命周期物化阶段的CO2排放进行了清单分析,提出了铁路建设生命周期CO2排放量的评价框架和方法.

旅客列车垃圾理化及污染特性的研究

对旅客列车垃圾的理化特性进行调查研究 ,提出旅客列车垃圾的规范取样方法 ,测定垃圾的组成 ,分析垃圾中 C、H、O、N、S的含量 ,测定垃圾的水分、可燃成分及灰分含量的三组分构成及发热量 ,为探索旅客列车垃圾的减量化、无害化。

我国干旱半干旱区降水的特征分析

利用聚类分析对全国１６０站１９５１～１９９２年的年降水标准化资料做分析，结果可划分为两大区─—干旱半干旱区和非干旱区。在此基础上进行降水区划及降水分布型研究，得出我国干旱半干旱区大致分成９个小区以及它的３种年降水分布型式。

近30年ENSO研究进展回顾

作为年际气候变化中的最强信号,ENSO现象很早以来就备受关注。ENSO不仅是造成全球气候异常的一个重要原因,也是导致亚洲季风异常和我国旱涝发生的关键因素。回顾了近30年国内外ENSO研究的最新进展,并重点从ENSO动力学理论、ENSO预测方法、ENSO的年代际变化特征、ENSO的分类、ENSO的指标、ENSO的气候影响和ENSO的业务现状等七个部分进行了回顾和总结,尤其对最近几年关于不同分布型ENSO事件的研究进展做了比较详细的归纳总结。此外,文章还讨论了在ENSO不同分布型的监测指标设定及气候影响等方面需要进一步深入研究的问题。

颗粒磁记录材料进展

论述了颗粒磁记录材料氧化铁、二氧化铬、钴改性的氧化铁、金属磁粉和钡铁氧体颗粒的发展和应用。近年来,国内外开发的NP氧化铁磁粉,包钴NP磁粉、金属磁粉和钡铁氧体颗粒,将在音像技术、数字磁盘等高记录密度领域中占据重要地位。