基于TRMM的热带气旋降水三维结构特征分析

利用TRMM卫星PR、TMI、VIRS资料研究了0608号"桑美"台风降水的三维分布特征。结果表明,"桑美"台风降水有很大的不均匀性,强降水主要分布在眼壁附近。大范围的降水区内包含几条明显的强雨带,其中存在很多独立的对流性降水区。降水主要集中在距台风中心50 km以内,而这部分的面积只占台风总降水面积的很小一部分。距离台风25～30 km处平均降水量最大,然后降水量随距离的增加迅速减小,由于台风降水中含有强降水带,所以随着与台风中心距离的增大,平均降水量会出现波动。"桑美"台风降水中大部分为层性降水(占总降水面积的84.3%),对流性降水仅占总降水面积的15.7%,但它对总降水量的贡献却很大(达到50.4%)。对流性降水的平均降水量为层性降水的5.5倍,明显大于热带海洋地区的平均值。

11951～2007年南疆地区气温异常的时空变化特征

采用1951～2007年南疆地区站点月平均气温资料和NCAR/NCEP气候月平均资料,运用二项式系数加权平均法、Morlet小波变换等方法分析了南疆地区冬季和夏季气温的季节—年际气候变化特征,及气温异常的时空变化特征。结论如下:南疆地区冬季和夏季气温在气候态上差异明显,1980年代以前的冬季主要为气温负异常,1980年代以后呈现气温异常升高,到2000年以后又开始出现偏冷趋势;夏季气温偏差小于冬季,57a间南疆夏季气温大致出现两波振荡,异常偏热期大致处于1950年代、1970年代后期和21世纪初,呈20～25a振荡。冷冬年的频次多于暖冬年,热夏年的频次多于凉夏年。偏冷年在57a时间段内所占比例最多,气温异常低的幅度大于气温异常高的幅度。南疆冬季气温存在2个显著振荡:6～10a的年际周期和18～20a的年代际周期;夏季气温有1个最显著的振荡,稳定的20a为中心的周期。不同的年代和季节气温及气温偏差分布各不相同。从气温长期演变趋势来看不论冬夏南疆北部(天山山脉以南)气温升高,塔里木盆地以及南疆南部地区气温降低。冬季升温区的升温幅度比夏季升温区大,夏季降温区的降温幅度比冬季降温区大。

副热带高空急流的非地转平衡特征

利用数值模式的高分辨率模拟结果研究了夏季东亚副热带西风急流短期强度变化过程中的非地转平衡特征。结果表明,急流区为非地转风的正值区,最大值区域位于急流中心北侧,主要的负值区位于急流入口区附近。急流核南侧非地转风呈反气旋式切变,入口区呈反气旋式切变,入口区北侧和出口区北侧有弱气旋式切变。非地转风对急流的强度变化及其程度均有一定的指示性,地转偏差与急流短期强度的变化有密切的联系。最大偏差风的变化超前于纬向风的变化约6h。非地转风涡度的分布存在着中尺度的特征:极值区域大小只有中尺度的范围,且正负相间。中尺度涡度极值区主要集中于3个区域:太行山脉、长白山脉以及日本本州岛。这3个区域均对应于高度超过1000m的中尺度地形区域,高空急流的非地转涡度大值区与中尺度地形对应相关。中尺度降水区分别与非地转风涡度极值密集区相对应。

TMI降水结构的反演算法和最佳分辨率选取个例试验

利用热带降雨测量卫星(TRMM)的微波成像仪(TMI)和星载测雨雷达(PR)资料,选取了2003年出现在西北太平洋亚洲季风区的热带气旋ETAU(T0310),采用间接对数组合方案建立了多频道线性回归算式,对4种不同分辨率(0.1°、0.2°、0.25°、0.5°)进行了TMI反演降水试验。结果表明,间接对数组合法能够较好地表征降水区的范围和强度分布,且反演结果稳定,是由微波亮温资料反演洋面降水的一种较为理想方法。采用0.2°和0.25°分辨率反演降水效果相对较好,具有实际应用价值,能对降水的宏观特征做出一定的指示。本文结果对于利用卫星微波遥感资料反演降水的研究具有一定参考价值。

2019年长江中下游伏秋连旱演变特征

2019年7月下旬至秋季,长江中下游地区发生了近50年来历史同期最严重的伏秋连旱,并给多地农业、生态、水资源等带来了严重不利影响。利用我国逐日台站气温和降水资料以及全国逐日气象干旱综合指数,详细分析了2019年长江中下游7省(湖北、湖南、安徽、江西、江苏、浙江、福建)伏秋连旱的主要特征,并将干旱发展演变过程与近10年最严重的2011年春旱做了简要对比。分析表明,2019年7月下旬至秋季(7月20日至11月30日),长江中下游区域平均降水量为近50年历史同期最少,平均无降水日数和平均气温分别为1961年以来历史同期第二和第一。该区域持续高温少雨,导致气象干旱迅速发展,重旱以上平均和最大面积均达到1961年以来历史同期最大,使其成为近50年来历史同期最严重的伏秋连旱。此次气象干旱表现出以下显著的特征:干旱范围广、强度大;始于黄淮而止于江南,旱灾旱情最重位于江南地区,且持续时间最长;东西振荡和南北摆动幅度大;各阶段干旱平均强度和持续时间呈现大致反位相的波动特征。

一次高空急流增强过程中的中尺度扰动和动量输送特征

本文利用中尺度数值模式的高分辨率模拟结果,研究了夏季东亚副热带西风急流一次短时间尺度强度变化过程中的中尺度西风扰动特征和相应的动量输送特征。结果表明,此次急流强度短时间尺度变化以急流轴线为界,北侧增强,南侧减弱。急流整体增强和急流内部中尺度西风扰动的积累效应有关。急流入口区(出口区)南侧主要为西风动量水平通量辐散区(辐合区),北侧为辐合区(辐散区),西风动量水平辐合辐散区的水平尺度只有百公里左右,也属于中尺度范围,并且辐合辐散区一般位于地形坡度较大区域上空。西风动量的垂直输送与西风动量水平通量散度分布几乎一致,但数值小一个量级以上。

最新SMOS卫星海表盐度L3/4级产品的误差分析

选取SMOS任务的2个海洋盐度专家中心（法国的CATDS-CECOS和西班牙的BEC）的5种经过再处理的新版SSSL3/4产品作为研究对象，以Argo浮标资料及WOA09资料作为参考标准，对其误差特征进行了细致的分析比较，为将其同化到海洋模式中以及用于其它海洋学的分析应用研究，提供必要的参考。主要结论如下：SMOS年平均海表盐度场与WOA09资料很接近，一些已知的重要的分布形势都有所体现；大洋中部误差较小，近陆误差大；热带误差较小，高纬地区误差较大；三大洋中太平洋均方根误差最小。随着时空分辨率的降低，SMOSSSS资料的均方根误差显著减小。检验的几种资料中，CATDS/CEC-OS处理制作的月平均海表盐度L3级产品误差最小，全球平均均方根误差（RMSE）为0.314；另外几种高分辨率产品中，除由BEC制作的简单加权平均产品均方根误差最大，全球平均0.543以外，其他3种资料的均方根误差量级相当，差异不太明显，全球平均的RMSE为0.3-0.4；BEC的两种分析产品总体上RMSE更小。

不同物理过程参数化方案对梅雨锋暴雨的敏感性试验

以2005年7月上旬江淮流域的一次梅雨锋暴雨为研究对象,选取WRF模式中Lin和Ferrier两个微物理方案和KF、NKF、Betts-Miller-Janjic三个积云参数化方案,经过组合得到6组方案,进行两重网格嵌套模拟,对数值模拟结果进行分析比较。通过分析得出如下结论:6个方案均能模拟出降水雨带的走向、降水中心,其中Ferri-er和NKF方案及Ferrier和Betts-Miller-Janjic方案模拟的降水强度和分布与实况最接近;在模拟降水量时采用微物理方案Ferrier初始阶段效果好,采用微物理方案Lin在后期效果好;当微物理方案相同时,积云对流参数化方案的变化对垂直速度、假相当位温、相对比湿的反映敏感;粗网格采用一定的积云对流参数化后,可一定程度再现α中尺度特征。

喀什地区近58a气温、降水变化特征分析

利用喀什地区1951-2008年的月平均气温、降水资料，用经验函数拟合法和小波分析法对喀什地区的月平均气温和降水的变化趋势和周期变化进行了分析研究。在趋势分析中发现，喀什地区的月平均气温和降水已呈现出较明显的升高和增加趋势。近58a年平均气温增加了1．3℃，主要在4-10月的冬半年增温较明显，并呈现冬暖夏凉的现象；年降水量增加了0．94mm，且降水量异常主要表现为降水异常偏多的情况。喀什地区年平均气温距平在20世纪60年代末前呈降低趋势，60年代末后呈上升趋势；年降水量距平在50年代末前呈减少趋势，50年代末后呈增加趋势。月平均气温距平近58a存在93．5月（7．79a）的主周期，月降水量距平存在88．3月（7．35a）的主周期；喀什地区年平均气温距平在2009年后将处于偏低期，年降水量距平在2010年后处于偏高期。

海洋环境对潜艇活动的影响

总结了潜艇所担负的多样化任务和在未来高科技海战中的重要地位;从海浪、海流、温度跃层、密度跃层、声场特征、海洋内波和海底地形等海洋环境的7个方面论述其对潜艇活动及艇载武器效能的利弊影响,初步探讨如何趋利避害,使"海洋环境效应"这一海战场上的第3种重要力量,成为发挥我方潜艇及艇载武器装备效能的倍增器。

多种动态二进制代码插入框架的研究与分析

随着软件系统功能的日益强大,软件编写的代码量呈指数趋势增长,程序错误控制和程序性能优化变得越来越困难。为了在代码量增加的情况下,有效控制程序质量,改进程序性能,程序员大多采用动态二进制分析工具进行程序分析。动态二进制代码插入框架有效地简化了动态二进制工具的构建,因此准确掌握每种动态二进制代码插入框架的特征,成为准确构建不同工具的前提。本文通过对常用的五种二进制代码插入框架进行深入研究分析,总结归纳了每种框架的特点和特定情况下的适用性,为在工具构建过程中进行框架的准确有效选择提供了参考。

背景流场对台风风暴潮数值预报的影响研究

选取了3个穿过台湾海峡的台风引起的台风风暴潮为算例,分别用SODA月平均流速资料做垂向平均后构建了台湾周边海域的大尺度背景环流场,利用国家海洋环境预报中心业务化的台风风暴潮模式对经过该海域的台风个例进行风暴潮数值模拟。将结果与验潮站潮位实测资料进行对比发现,在加入了背景流场后,能更好地模拟整个风暴潮过程,模拟结果更接近真实值,特别是对于原模式风暴增水峰值容易偏大的问题得到了改善,而且整体相对误差更小,提高了风暴潮模式的业务稳定性。

大气环流对冬季黑潮延伸体海温异常的响应

利用全球大气环流模式CAM3,研究了冬季北半球大气环流和东亚副热带西风急流对同期黑潮延伸体海温异常增暖响应的敏感性及东亚西风急流的响应机理。结果表明,模式能较好地刻画冬季黑潮延伸体海温异常增暖导致的北半球大气环流异常,特别是中纬地区大气环流异常"+、-"相间的分布特征。中高纬是大气对冬季黑潮延伸体海温异常响应的敏感区,随着海温异常幅度的增大,北半球整体的环流异常形势不变,仅异常的强度和范围略有不同。对于东亚副热带西风急流,模式能较好地再现其分布和冬季黑潮延伸体海温异常增暖导致西风急流减弱的变化特征。机理分析表明,东北太平洋上气旋式异常环流和黑潮延伸区及欧亚大陆东南部反气旋式异常环流的存在和35°N南北温度梯度的减小,是导致冬季黑潮延伸体海温异常增暖后东亚西风急流减弱的重要原因。

TMI微波亮温反演热带气旋KUJIRA(T0302)降水结构

利用热带降雨测量卫星的微波成像仪(TMI)和星载测雨雷达(PR)资料,选取2003年第2号热带气旋KUJIRA降水个例,采用高频通道直接组合方案和全通道间接对数组合方案建立了多频道线性回归算式,对4种不同分辨率(0.1、0.2、0.25、0.5)进行了TMI反演降水试验。结果表明,运用全通道间接对数组合法反演降水效果明显优于常用的高频通道反演效果,且更稳定,因此,低频通道微波信息在降水反演中的作用是不可忽视的。运用0.2和0.25分辨率反演降水效果优于0.1和0.5分辨率,其中0.2分辨率更具实际应用价值。

基于用户需求的小儿氨酚黄那敏颗粒包装设计

目的 提升小儿氨酚黄那敏颗粒药品包装的功能性和实用性,满足用户(家长和儿童)的实际需求,为我国儿童OTC药品包装设计提供新的思路和方法。方法 通过问卷调查及群众访谈,深入了解当前用户对儿童OTC药品包装的具体需求。其次,依据用户需求制定儿童OTC药品包装设计方案,并以小儿氨酚黄那敏颗粒为例进行设计实践。结果 针对具体的用户需求,提出儿童OTC药品包装设计可以通过安全性、便利性和互动性3个方面来实现。结论 以用户需求为核心的小儿氨酚黄那敏颗粒药品包装可以解决现阶段包装信息传达不明确、内袋剂量划分不精准、无法缓解儿童不良情绪、遗漏或重复喂药等问题,为儿童OTC药品包装的发展方向提供有力的实践依据。

混合层深度对热带气旋强度的影响

利用建立的中尺度海气耦合模式进行一组敏感性试验,以考察初始混合层深度对热带气旋(TC)强度的影响。试验结果表明,初始混合层深度对TC最大强度和增强时间影响都较大。一般来说,初始混合层越深,模拟的TC最大强度越大,TC增强时间越长。另外,TC与混合层深度的关系并不是线性的。当混合层较浅时,TC强度对其变化更为敏感。

基于TRMM的热带气旋降水云系多谱段辐射特征分析

利用TRMM卫星测雨雷达、微波成像仪和可见光／红外扫描仪的探测资料，以2006年第8号台风“桑美”为例，研究了热带气旋在海面上强烈发展时期的降水云系多谱段辐射特征，研究结果表明：可见光资料反映了云的厚度信息，红外（亮温）资料反映云顶高度信息，可以较好地反映台风云系所表现台风的外观，但对台风云系覆盖下的细节特征的探测能力则有限。微波有很强的穿透性，能揭示台风云系中各种粒子的三维分布特征。微波通道亮温与PR降水的相关远大于可见光和红外遥感的效果。不论是可见光、红外还是微波亮温，与高层降水的相关系数绝对值总大于其与低层降水的相关系数。可见光和近红外波段的辐射率与降水正相关，相关系数随频率减小而减小；中红外和两个红外分裂窗区的亮温与降水呈负相关，相关系数的绝对值随频率减小略有增大。TMI低频通道的亮温与降水正相关，相关程度随频率减小略有减小；TMI高频通道的亮温与降水负相关，相关系数的绝对值随频率减小而减小。

影响高寒山地作战效能的气象环境模糊推理评估模型

高寒山地作战将是我军在西北方向的主要作战形式,而气象环境严重制约其作战效能的发挥。针对高寒山地典型作战样式进行研究,探讨西北地区气象环境对作战单元和作战样式的影响,并由此提炼评估模型的模糊推理规则,构建模糊推理框架,采用多级评估决策的思想和模糊逻辑推理系统,建立影响高寒山地作战的气象环境效能三级模糊推理评估模型。经仿真试验检验,其评估结果与客观实际基本相符,对高寒山地作战效能和武器作战性能的充分发挥以及最大限度利用战场气象环境优势,具有重要军事价值。

一次强沙尘暴过程的动量下传诊断分析

动量下传对沙尘暴的发生发展起着十分重要的作用。选取2002年3月18—22日发生在我国华北地区的一次强沙尘暴过程,利用中尺度气象模式MM5V3.7输出的高分辨率动力协调资料,应用位涡理论详细探讨了沙尘暴发生发展的动量下传过程。结果表明:①蒙古气旋是此次强沙尘暴的主要影响系统;大风与干燥低湿是风蚀起沙的前提条件。②沙尘暴过程中,位涡沿等熵面下滑是高、低层动量交换的重要环节,揭示了沙尘暴动量下传的物理机制。

中美两国龙卷灾害对比简析

龙卷(又称龙卷风)一般产生于强对流风暴内部,由风暴云底向下伸展到地面,进一步发展为漏斗状云,从而生成小范围空气涡旋,其中心最大风速可达100~200米/秒,直径一般为几米到几百米。龙卷生消迅速,常与雷暴、飑线、冰雹和短时强降雨等强对流天气相伴出现,易造成重大的人员伤亡和财产损失,是应予高度重视的一种强烈的灾害性天气现象。