西南地区冬季异常冷湿/暖干的气候背景分析

利用1981—2022年西南地区409个地面气象站观测资料、NCEP/NCAR和NOAA再分析资料等,分析了西南地区冬季异常冷湿/暖干配置的气候变化特征及形成机制。结果表明,全区大部分冷湿/暖干是西南地区冬季频繁出现的异常气候配置。20世纪80年代以来,全区暖干趋势显著。对流层中高层的贝加尔湖高压强(弱)和青藏高原高压弱(强)及中低层西伯利亚高压强(弱),协同构成的准正压“北正南负”(“南正北负”)环流型,是西南地区冬季冷湿(暖干)配置的关键环流背景。秋季阿留申群岛南侧、赤道东太平洋南侧和北侧,以及澳大利亚西南侧4个关键区的海温是上述异常环流型的关键前兆信号。阿留申群岛南侧海温偏高(低)可使秋、冬季亚速尔高压持续增强扩大(减弱缩小),然后通过罗斯贝波东传增强(减弱)下游贝加尔湖高压和西伯利亚高压。赤道东太平洋南侧和北侧的海温偏低(高),可共同促使东北太平洋和北大西洋低纬度地区位势高度场偏低(高),激发正(负)异常罗斯贝波源并东传减弱(增强)青藏高原高压;澳大利亚西南侧海温偏高(低),有利于高空越赤道偏南(北)风加强,进而增强(减弱)中东急流,导致青藏高原高压偏弱(强)。

Ningaloo Niño/Niña对华西秋雨异常的影响

利用1979~2016年NOAA海表温度资料、NCEP/NCAR大气再分析资料以及CN05.1降水资料,首次研究了Ningaloo Niño/Niña与华西秋雨异常的联系,揭示了Ningaloo Niño/Niña与华西秋雨的响应关系。研究表明:1)在Ningaloo Niño/Niña年秋季,副热带东印度洋地区海温将发生明显变化,在扣除ENSO信号影响后,Ningaloo Niño/Niña会导致华西秋雨雨量的变化,在Ningaloo Niño年雨量增多而在Ningaloo Niña年雨量减少。2)Ningaloo Niño(Niña)年秋季,副热带东印度洋地区海温升高(降低),致使南北半球中低纬经向环流异常进而导致华西地区上升(下沉)气流增强,南海地区向华西地区的水汽辐合增强(减弱),与此同时,赤道附近的纬向环流异常与北半球低纬到中高纬的经向环流异常联系紧密,导致欧亚大陆中高纬地区环流经向度加大(减小),为华西秋雨的增加(减少)提供了有利条件。研究成果可为华西秋雨预测提供新的思路。

初冬四川盆地霾的变化特征及其成因分析

选取NCEP/NCAR大气环流资料以及四川盆地16个地市州代表站天气现象数据,运用EOF分解、线性相关等统计方法,分析了初冬四川盆地霾的变化特征及其成因。结果表明:在年际尺度上,初冬四川盆地霾日数均表现为两种不同的分布模态,一是全区一致型,二是东西反相型。影响霾日数一致型模态的关键环流系统为,霾日数偏多(少)时,表现为AO/NAO呈负(正)位相,欧亚南部型(SEA)遥相关波列呈负(正)位相,四川盆地为高度场正(负)距平控制,受到青藏高原以北(南)偏西北风(西南风)异常影响,来自孟加拉湾的西南暖湿水汽输送较弱(强)。影响霾日数东西反相型环流系统为,霾日数东多西少(东少西多)时,呈现类似SEA型遥相关波列。降水量的减少是影响初冬四川盆地霾天气的重要气象因子,降水对大气的净化作用随着降水量的减少而减弱,造成霾天气频发。

流域水资源承载能力的综合评价方法

针对承载能力评价方法的研究 ,提出了水资源承载能力综合评价的投影寻踪方法。对于多因素影响的水资源承载能力综合评价问题 ,依据样本自身的数据特性寻求最优的投影方向 ,通过线性投影计算反映评价样本综合特征信息的投影特征指标 ,根据这一指标可以形象、直观地对样本进行分类或评价。该方法避免了诸如各评价因素权重确定的人为任意性。将此方法用于全国 30个省、市、区和淮河流域水资源承载能力的综合评价 。

投影寻踪聚类模型及其应用

投影寻踪聚类模型已广泛应用于涉及多因素的综合评价问题,但模型中密度窗宽参数的确定目前还没有一种很好的方法,现主要通过试算或经验来确定,缺乏理论根据。针对这一问题,在较为详细介绍模型结构的基础上,从模型的数学构造入手对密度窗宽参数的取值进行了分析探讨,推导得出了计算的经验公式,实际应用表明该方法切实可行,为模型的推广应用奠定了基础,同时也为涉及多因素的方案决策提供了一条新途径。

交互式多目标决策新方法及其在水资源系统规划中的应用

在目标满意度和目标总体协调度的基础上构造了一种新的交互式多目标决策方法,运用欧式距离判断来描述目标总体协调度,避免了目标权重人为确定的任意性,且能充分体现决策者的主观愿望,便于实际操作应用。水资源系统规划的多目标决策实例分析表明该方法有效可行。

洪水灾情投影寻踪评估模型

洪水灾情评估是多因素评价问题,它是包括自然、环境、社会经济等多种因素综合作用的结果,必须对各因素进行综合评估,而不能仅依据某单项指标得出评价结论。目前国内外还没有统一的洪水灾情评估指标体系和各指标定量化等级标准。根据投影寻踪技术提出了洪水灾情投影寻踪评估模型,将评价样本的各因素进行线性投影,以最优投影方向所对应的投影特征量作为评价依据,该模型计算过程简单、结果直观,更重要的是评估结果无人为任意性。将这一模型用于1998年洪水的分类和我国部分省市的洪水灾情评估中。实例分析表明,该模型能够很好地对各种洪水灾情进行有效的评估,是一种处理多因素复杂评价问题的新途径。

排沙漏斗的水流特性试验研究及其工程应用

根据排沙漏斗模型试验资料 ,通过对比分析排沙漏斗清、浑水流场特性 ,初步探明了排沙漏斗的水流结构和输沙机理。同时 ,排沙漏斗的原型观测和实际应用表明 ,排沙漏斗的实际工程应用是成功的 ,与曲线沉沙池和厢形沉沙池等传统工程措施相比 ,它具有截沙率高、排沙耗水量小。

关中平原地下水资源承载力综合评价的投影寻踪方法

针对受多指标影响的地下水资源承载力综合评价问题,作者引入投影降维的思想,建立了关中平原地下水水资源承载力综合评价的投影寻踪模型,依据评价指标数据的自身结构特征将多指标综合评价问题转化为单指标评价问题。该模型不但可以对地下水资源承载力水平进行综合评价,而且还能计算各评价指标的贡献率,进而分析影响区域地下水资源承载力的主要因素,指出解决问题的方向和思路。关中平原地下水资源承载力综合评价表明,西安地下水资源承载力综合评价为Ⅲ级,地下水资源开发利用已接近其饱和值,开采潜力较小。咸阳和渭南地下水资源承载力综合评价为Ⅱ级,水资源开发利用仍具有一定潜力。宝鸡情况最为乐观,地下水资源承载力综合评价为Ⅰ级,地下水资源开发潜力相对较大。对于整个关中平原,地下水资源承载力综合评价为Ⅱ级,地下水资源开发利用已有相当规模,但仍有一定的开发利用潜力。指标贡献率分析表明,为了提高关中平原的地下水资源承载力,保障社会经济和生态环境的健康发展,应采取合理控制人口发展规模、注重地下水以外的"开源"工程建设、提高地下水资源的重复利用率以及保障生态环境用水等有效措施。

水资源优化配置理论发展研究

水资源的合理配置是确保社会经济可持续发展的根本保障 ,本文对水资源优化配置的主要理论进行了较为深入的分析 ,研究表明可持续发展的水资源优化配置是水资源优化配置的理想模式 。

环境质量评价中关键因子识别的方法研究

应用投影寻踪聚类方法分析环境影响指标的数据资料 ,不但可以根据数据内在特性确定各评价指标的相对权重 ,避免权重人为给定的任意性 ,而且还可以通过逐次筛选找出影响环境质量的关键因子。本文将该方法成功地应用于南京市秦淮河水环境评价中 ,筛选出了影响秦淮河水质的关键因子 ,可供秦淮河水环境监测和治理作参考。另一方面 ,该方法还可以推广应用于其它类似问题的综合分析研究中。

投影寻踪模型在区域生态环境质量评价中的应用

大量相关因子的简化和降维处理是生态环境质量评价的关键问题之一。而投影寻踪模型可将多个指标投影到线性空间,实现指标的降维处理。本文以巢湖流域生态环境质量综合评价进行了实证分析,巢湖流域生态环境质量为3级,其中合肥市和六安市所属区域生态环境质量为3级,巢湖市为4级。研究表明,应用投影寻踪模型进行区域生态环境质量评价人为干扰少,操作简便,便于在生产实践中应用,为区域生态环境质量评价提供了一条新途径。

基于指标体系的水安全评价方法研究

从水安全内涵分析出发,建立了包括水供需矛盾、生态环境、粮食安全、饮用水安全、控制灾害、赋予水价值和水资源管理等内容的水安全评价指标体系;针对基于指标体系的水安全评价是涉及自然资源、社会经济和生态环境等方面的多因素综合评价问题,建立了水安全综合评价的投影寻踪模型,将多因素评价问题成功的转化为单因素评价问题,实现水安全的综合评价;将水安全综合评价的投影寻踪模型应用于我国部分省区水安全综合评价中,应用表明该模型分析结果合理,评价客观,具有普遍适用性,为水安全综合评价提供了一条新途径。

马蹄形过水断面正常水深计算的遗传算法

马蹄形过水断面是无压输水隧洞中常采用的断面形式之一 ,因其几何形状复杂 ,水力计算困难。目前常采用的方法有试算法、图解法和迭代法 ,这些方法由于计算量大且精度不易保证 ,不便于在生产实践中应用推广。将马蹄形过水断面正常水深计算转化为非线性优化问题 ,采用实数编码的遗传算法进行求解 ,实例计算表明该方法精度高、通用性强、操作简便 ,便于在生产实践中应用。

漏斗式全沙排沙工程试验研究及其应用

漏斗式全沙排沙设施是一种排沙耗水量小 ,截沙率高的泥沙处理技术 ,并已在工程实际应用中取得了良好的效果。本文通过其清、浑水流场特性分析表明 。

投影寻踪动态聚类模型及其应用

结合动态聚类思想,对投影寻踪聚类模型进行改进,建立了投影寻踪动态聚类模型.针对多因素聚类问题的高维复杂性,利用线性投影技术将其转换为关于投影特征值的线性聚类问题;根据动态聚类思想构建新的投影指标,对投影特征值序列进行动态聚类,进而在低维空间实现高维数据样本的聚类分析;实证分析验证了投影寻踪动态聚类模型的可行性与有效性.结果表明,投影寻踪动态聚类模型实现了投影寻踪与动态聚类理论的有机结合,操作简便,无人为干扰,为多因素样本聚类分析提供了一种新方法.

灌区改造综合评价的投影寻踪模型

建立了灌区改造综合评价的投影寻踪模型 ,利用该模型可将灌区改造综合评价的多个指标投影为一投影特征值 ,根据投影特征值的大小进行客观评价 ,整个过程无人为干扰 ,操作简便 ,便于在生产实践中应用。

漏斗式全沙排沙设施模型试验及原型观测

漏斗式全沙排沙设施是一种排沙耗水量小、截沙率高的泥沙处理技术。有关其清、浑水流场特性试验分析表明 ,漏斗室内部水流特性有利于水沙分离和泥沙的排除。在工程实际应用中取得了良好的效果 ,平均耗水量为电站引水流量的 2 71% ;粒径为 0 2 5～ 0 5 0mm的泥沙排除率为 96 10 %。

区域农业生态环境质量综合评价投影寻踪模型研究

研究建立了区域农业生态环境质量综合评价的投影寻踪模型,利用该模型可将反映区域农业生态环境质量的多个指标转换为反映各指标综合信息的投影特征值,并根据投影特征值的大小对区域农业生态环境质量进行客观评价,方法可靠,结果合理,操作简便且易于生产应用。

投影寻踪聚类分析在环境质量综合评价中的应用

介绍了投影寻踪聚类方法用于环境质量综合评价的基本原理 ,并将该方法成功用于大气环境质量综合评价分析中。与其它综合评价方法相比 ,投影寻踪聚类分析不但可以做出环境质量的综合评价 ,而且还可以根据投影分量值分析相应指标影响环境质量的重要性程度 。