新疆阿克达拉大气背景点气溶胶物质来源研究

文章利用2004年7月~2005年3月间新疆阿克达拉区域大气本底观测站PM10和TSP有机碳、元素碳及水溶性离子的组成数据,分别采用主成分分析法(Principal Component Analysis,PCA)和绝对主成分分析法(Absolutely Principal Component Analysis,APCA)对大气气溶胶物质来源进行研究。结果表明PM10中气溶胶来源及贡献率分别为:人为污染源(49.6%)、地壳矿物质粉尘(17.3%)、盐渍化地壳矿物质粉尘(33.1%);TSP中气溶胶来源及贡献率分别为:盐渍化地壳矿物质粉尘(21.3%)、地壳矿物质粉尘及人为污染混合源(50.8%)、人为污染源(27.8%)。由于阿克达拉大气本底观测站位于我国气候上游,该站PM10和TSP中不同来源物质贡献率的源解析结果对于研究中国西北地区大气背景气溶胶的特性及其气候效应具有重要意义,对我国西北边境大气背景区空气污染治理对策的制定有一定的参考价值。

渤海海冰精细化分区及特征分析

渤海海域每年冬季都有海冰出现,严重的海冰灾害不仅影响沿岸人民群众的生活安全,同时会对海上结构物和生产活动构成不同程度的威胁,制约海洋经济发展。目前普遍使用的(中国海海冰条件及应用)《Q/Hsn 3000—2002》规定中的分区划分较粗,对海上平台等工程项目的指导性和分区的精细化程度有待提升。本文建立在1951—2022年后报数据补全的基础上,本文在渤海海域建立了新的海冰精细化分区,并分析了海冰精细化分区的海冰空间分布特征、物理参数及不同重现期冰厚分布,研究结果可为渤海地区海洋工程建设、环境保护及冬季海冰应对工作提供重要参考。

南海风暴潮对风场和外围海水敏感性研究

为探索来自西北太平洋台风风暴潮与南海局地生成台风风暴潮不同,本研究在假设两种台风气象条件相同情况下,研究随台风而来外围海水所形成增水对南海沿岸的影响。以0814"黑格比"强台风风暴潮为基础,使用ROMS(regional ocean modeling system)模式进行数值模拟并通过设计对比试验方法进行研究,研究发现在台风登陆时引起的增水最大,最大增水出现在台风路径右侧,其中在沿岸区域,外围海水形成增水约占总增水10%,且大约3 h后出现增水回震现象。同时,设计对比试验,研究来自西北太平洋台风风暴潮对台风路径、台风强度、台风移动速度和流入角等气象条件敏感性,并获得与前人一致的结果。

华北汛期降水分离时间尺度降尺度预测模型的改进

本文采用偏相关预报因子挑选法和条件降尺度法,对已有的华北汛期（7~8月）降水时间尺度分离（TSD）降尺度模型进行了改进。利用偏相关法,找到一个新的影响华北汛期降水年际分量的前期预报因子,即6月北大西洋—欧亚遥相关（AEAT）。该因子将扰动信号储存于北大西洋三极子结构,并在7~8月释放出来影响下游贝加尔湖低压系统的发展,从而影响华北汛期降水。利用6月Ni？o3指数和AEAT指数,本文建立了条件TSD统计降尺度模型,即按照预报因子的强度进行逐年分类,对于每个分类设计相应的预报模型,从而避免信息较弱因子的干扰。条件TSD降尺度方法显著改善了华北汛期降水的预测技巧,在独立检验阶段,预报降水与观测降水的相关系数由原模型的0.61提高到0.77,符号一致率从70%提高到87%。

中国南海海表面温度与对流关系初探

利用1985年1月～2009年7月月平均海表面温度(SST)和代表局地对流的对外长波辐射(OLR)资料,讨论中国南海海表面温度与局地对流之间的关系。结果显示,在气候平均意义下,南海对流增强所需的SST阈值为27℃,即当SST低于27℃时,南海OLR值高于240 W/m2,并且随SST的升高变化不大;SST超过27℃后,随着SST的升高,OLR迅速减小,对流强度不断增强。与一般热带海洋不同之处在于SST超过29.5℃后对流仍加强。冬季风阶段(10月～次年4月)SST值较低,对流受到抑制,即使在3、4月SST高于27℃时对流强度仍较弱;5月为南海夏季风爆发月,SST较4月仅升高1℃,但对流强度显著增强;夏季风阶段(6～9月)南海的高温暖水使对流在平均意义上维持高值,但对流的变化与局地SST变化之间的关系不明显。

1960—2013年影响渤海的热带气旋特征分析

文章利用上海台风研究所热带气旋年鉴资料,对1960—2013年发生在西北太平洋上的热带气旋路径进行逐一分析,筛选出其中可能对渤海造成灾害的个例并进行分类;根据路径特点及影响强弱将其分为四大类,简要阐述各类特点并分析不同类型所对应的天气形势,为渤海防灾减灾工作及进一步深入研究提供依据。经过统计分析得出:1960—2013年(共54年)共有88个热带气旋可能影响渤海,平均每年为1.63个;每年的7—9月为主要影响期,占全年93.2%。

基于变分水平集方法的海冰信息自动提取

针对目前海冰信息解译时对海冰外缘线及面积信息提取不精确、业务化应用不强问题,提出一种基于分裂Bregman算法的海冰外缘线自动提取方法,并通过遥感影像预处理、算法程序化等工作步骤,将该算法应用到业务化海冰信息解译工作中。方法:分别选取五景中、高空间分辨率的可见光卫星遥感影像,将影像上待提取海冰区域首先进行不规则图像裁剪、图像增强等预处理工作,然后基于变分水平集及快速分裂Bregman投影方法进行了海冰外缘线信息的提取,并对提取出的海冰面积进行量化,最后与传统人工提取海冰信息进行了比较。实验结果表明,基于变分水平集及其快速分裂Bregman算法提取的海冰信息,具有提取的海冰边缘精确、自动化程度高、提取结果稳定可靠等优点。

中国西南地区后冬降水的统计降尺度模型

对西南后冬降水进行了分析,并建立了统计降尺度模型.采用偏相关的分析方法,选取了控制该区域降水的强迫因子.结果表明:影响西南地区后冬降水的强迫因子主要有两个:欧洲西部海表面气压(SNAO)和热带西太平洋海表面温度(WPT).SNAO反映了北大西洋涛动(NAO)南侧极点的变率,此因子通过激发南欧亚遥相关,影响南支槽强度来对西南地区后冬降水变率产生影响.WPT反映的是ENSO在西太平洋的信号,其通过太平洋-东亚遥相关,在中国南部激发反气旋(气旋)环流异常,使得西南地区盛行下沉(上升)气流而抑制(促进)后冬降水的产生.基于SNAO和WPT建立的统计降尺度模型较好的拟合了西南地区整体和逐站的后冬降水变率,在独立检验阶段统计模型也体现了可靠性.该统计降尺度模型未来可应用于季节预测数值模型的输出,以期望于提高对中国西南后冬降水的预测能力.

渤黄海风暴潮智能预警与防灾减灾系统研制及应用

风暴潮灾害是我国最严重的海洋灾害。渤黄海沿岸不仅受台风风暴潮影响,更是我国温带风暴潮重灾区。随着沿海社会经济的发展和重大工程的建设,风暴潮灾害预警、防御及应急处置的需求尤为迫切。为此,北海预报中心联合山东科技大学和中国科学院海洋研究所研发了“渤黄海风暴潮智能预警与防灾减灾系统”,旨在为沿海各级政府和涉海企事业单位提供风暴潮预警信息及辅助决策产品,以提升防御风暴潮灾害的能力。该系统在数值耦合技术、智能预报技术、警戒潮位核定方法、防灾减灾技术、智能预报制作发布技术等研究的基础上,研发了基于自动化编程技术、3S技术、动态可视化技术、网络技术、空间数据库技术等多种技术手段,建立了集风暴潮应急监测、数据收集与同化、数值预报与人工智能预报、辅助决策及产晶制作发布等功能于一体的综合业务平台。目前该系统已顺利实现业务化运行。