对“霸王级”寒潮引起大风降温成因的研究

寒潮一种大规模的强冷空气活动过程,它会带来剧烈降温、大风、暴雪等灾害性天气。论文选用的个例是2016年1月17日到25日的"霸王级"强寒潮过程,该次寒潮过程使得多地最低气温跌到有史以来的记录以下。通过计算涡度平流、温度平流、西风环流指数等物理量和分析高空环流形势,发现该次寒潮有连续两次的横槽转竖过程而且地面配合着两次东海气旋北上入海。强的冷平流是大风降温的热力条件,不断南侵的冷空气以及低层大气的对流不稳定层结为大风天气的出现提供了动力和能量条件。

近50年中国东北地区不同类型和等级降水事件变化特征

利用1961—2010年东北地区90个气象观测站逐日降水和逐日温度资料,分析了该地区气温变化和不同类型(雨和雪)各等级降水量及降水日数的气候特征、变化趋势和变异场特征。结果表明,近50年来,东北地区气温呈上升趋势,上升速率高于全国其他地区,特别是1987年气温发生突变现象之后升温加剧;年降水量和降水日数均呈减少趋势,降水日数的减少更加显著,其中年降雨量(日数)呈减少趋势,主要是小雨量(日数)的减少所致;年降雪量(日数)则呈增加趋势。年降水量空间分布具有东南多、西北少的特点,年降水日数分布则是东部和北部较多。1987年气温突变后强降水量及各等级降雪量对总降水量贡献率增加,并且年降水量和降水日数波动幅度也明显变大,即变率增大。这可能是导致该区大旱大涝事件增加的主要原因之一,也预示其洪涝灾害的风险在增大。降雨(雪)量的季节变化明显,其中夏、秋季降雨量(日数)呈减少趋势,而春季降雨量(日数)和冬季降雪量(日数)呈增加趋势。

北京市极端降水事件和应对策略分析

随着北京城市化进程的不断发展,极端降水造成的灾害性损失也越来越严重,有针对性的制定极端降水应急管理对策是降低灾害性损失的有效办法。基于1981-2014年北京地区20个常规气象站逐日降水资料,采用百分位法确定20个站点各自极端降水阈值,定义4个极端降水指数,对北京地区极端降水事件进行分析。结果表明:极端降水阈值的分布和极端降水量、极端降水强度、年最大日降水量的分布十分接近,大值区都分布在北京市城区(海淀、朝阳、丰台)和城区东北部(顺义、怀柔、密云、平谷),这些地区因极端降水强度大,面临的灾害性风险最高,是灾害应急管理重点关注的地区;北京市西部(斋堂、霞云岭)和西北部山区(佛爷顶、汤河口)虽然是极端降水日数的大值区,但由于北京地区特殊的地形和人口分布规律,这些地区并没有因为极端降水出现概率高而导致过大的灾害性损失。结合北京市极端降水灾害应急管理现状,提出从提高预报预警能力、加强城市基础设施建设、提高全民应急避险能力几个方面应对极端降水灾害的策略。

基于支持向量机的云量精细化预报研究

基于T639数值预报产品与地面气象观测资料,以环渤海地区兴城站为例,选取与云的形成密切相关的4类预报因子——水汽类、大气不稳定度类、大气上升运动类和天气系统强度类,以总云量、低云量为预报对象,运用支持向量机,选取最佳参数,建立兴城站云量的逐月、逐时次精细化预报模型。试预报结果表明:平均预报准确率总云量为71%,低云量为69%,预报准确率较逐步回归模型有所提高;在大部分月份、时次,试预报值的变化趋势与观测值一致,可以较好地反映实际阴晴变换和云量变化;基于支持向量机的回归模型对云量有较好的预报能力。

灰色模型在环渤海地区降水过程预报中的应用

利用1956年1月1日至2008年12月31日环渤海15个地面测站观测资料,建立降水天气过程的时间序列,利用灰色预测模型法,对各站降水天气进行预测研究。为了提高预报准确率,对灰色预测模型进行了改进。通过不同长度时间序列建立灰色预测模型,从而排除时间序列长度对模型的影响;基于光滑比对灰色预测模型的影响,为提高时间序列光滑比,对时间序列进行函数变换;优化灰色预测模型。利用1956～2008年观测资料进行检验,实证分析结果表明:改进后的灰色预测模型降水过程预测准确率明显高于灰色预测模型,达到65%,对中长期降水预报具有一定的参考价值。

基于天气分型和物理量诊断西北地区东部雷暴预报方法研究

利用2008—2013年西北地区东部169个气象观测站的天气实况资料和NCEP/NCAR 1°×1°再分析资料计算的对流参数对西北地区东部雷暴日进行了天气分型,并应用分型统计的参数阈值对2013年西北地区东部雷暴日进行了试预报。结果表明:2008—2013年西北地区东部雷暴日集中出现在5—9月,占雷暴总日数的85.9%;雷暴日发生的天气形势可分为低涡型、低槽型、西北气流型和西南气流型4种。引入天气型强度指数,研究4种雷暴天气型的自动识别方法,通过天气分型检验表明,天气型自动识别方法可准确的识别雷暴发生的天气形势,且漏报较少。在天气型识别的基础上,进一步进行雷暴物理量诊断表明,消空效果明显。2008—2012年西北地区东部雷暴日回代预报的TS评分为54.1%,漏报雷暴日为4 d;2013年雷暴日试预报的TS评分为51.8%,漏报雷暴日为10 d;雷暴日回代预报与试预报的TS评分均超过气候概率,预报效果较理想,可为西北地区东部雷暴天气预报研究提供参考。

网络RTK技术在跨海区域动态定位中的应用研究

结合海上高精度定位保障工程实践,描述长基线网络差分定位技术应用的技术构成、应用模式,展示了海上高精度实时动态定位技术优势和应用前景,为海上高精度定位应用提供宝贵经验。

巴丹吉林和腾格里沙漠降水特征初步分析

巴丹吉林沙漠和腾格里沙漠作为中国北方最重要的两大沙漠,降水对其形成和演变意义重大。本文利用2008~2013年中国降水融合资料以及2010年8月19日NCEP再分析资料、地面台站观测资料,对比研究了巴丹吉林和腾格里两大沙漠区的降水时空分布特征和一次典型降水个例。结果表明：（1）巴丹吉林沙漠和腾格里沙漠地区的降水主要集中在5~9月,其它月份降水量均较少;（2）降水融合资料能够细致地刻画出两大沙漠不同季节日均逐时降水量的变化特征;（3）通过个例分析发现,沙漠周边站点资料无法全面反映整个沙漠的降水情况,而降水融合资料显示的降水过程与NCEP资料的高空形势以及要素场分布有很好的对应关系,能够较为细致地反映沙漠降水的全貌。