大连地区ECMWF细网格模式阵风预报误差检验与分析

阵风的预报误差检验对实际工作中的精细化预报订正具有一定的指导意义,同时对精细化预报中如何消除误差日变化的影响提供了借鉴。选取2017—2019年3~72 h逐日逐3 h欧洲中期天气预报中心(European Centre for Medium-Range Weather Forecast,ECMWF)细网格10 m阵风和10 m平均风预报资料,基于大连地区9个国家气象观测站实况逐3 h极大风资料进行预报误差检验分析。结果表明:按预报风级和实况风级分类的预报误差对比检验均表明ECMWF细网格预报整体偏大,平均误差为0.96 m·s-1,但具体到各风级时两种分类的预报误差统计结论并不一致,按预报风级分类的检验更符合基于模式预报开展的实际预报工作。以预报为基准统计,各风向、各风级、各站的预报误差均差异明显,风级越大预报偏大的程度越高,风向也表现出随风级增大误差增大的趋势。阵风预报的平均误差具有明显日变化,08:00(北京时,下同)前后误差最大,20:00前后误差最小,主要由10 m平均风的平均误差日变化所致。全部预报个例与实况各时效预报相关系数均在0.7以上,具体到各风级、风向时,各风向相关性均较好,而各风级的相关系数则明显降低,8级及以上风力预报的可信度大幅下降。

大连地区冬季降水相态的预报方法初探

应用大连本站2003—2012年冬季降水过程的地面与探空资料,提出将判断降水相态的因子分别取其过程最大值和过程最小值并归为最大类与最小类,对降水过程动态地进行研究分析。在探讨各个因子对大连本站冬季降水相态影响的过程中,应用多层平均气温的方法来进行相态研究,并与单层气温和气层厚度的方法进行了对比,综合各项因子评价结果发现:平均气温类别的因子对降水相态的区分效果要好于其他类别的因子。规定等压面平均气温,不但表现优秀而且容易计算,非常适合应用于实际预报工作。设计"逐步排除法",利用2013年大连本站的地而和探空数据对大连冬季降水进行检验,以及使用2013年日本全球数值预报模式格点资料进行模拟预报,均取得了理想的结果。

氟西汀对抑郁模型大鼠海马区胶质细胞源性神经营养因子mRNA表达的影响

目的:探讨抗抑郁药氟西汀对抑郁模型大鼠海马区胶质细胞源性神经营养因子(GDNF)mRNA表达的影响。方法:将雄性SD大鼠随机分为对照组、对照加药组、抑郁组及抑郁加药组4组。以慢性轻度不可预见性的应激结合孤养法建立抑郁动物模型,对照加药组、抑郁加药组予氟西汀5 mg.kg-1.d-1腹腔注射,对照组、抑郁组予蒸馏水腹腔注射。采用旷野试验和蔗糖水消耗实验观察大鼠行为改变,荧光实时定量PCR检测各组大鼠海马区的GDNF mRNA表达水平。结果:应激21 d后,抑郁组和抑郁加药组海马区的GDNF mRNA表达水平显著高于对照组和对照加药组(P<0.05和P<0.01)。结论:应激可能通过机体的反馈调节作用引起大鼠海马区GDNF mRNA的表达增高,氟西汀对大鼠海马区GDNF mRNA的表达无明显影响。

中分辨率卫星数据分类的改进迭代聚类算法

在动态聚类算法的理论基础上,提出了一种经过改进的迭代聚类方法。该方法通过VC++程序编译加以实现,在分类的过程中通过判定类间距离阈值动态分类,无需设定初始聚类中心,减少了分类前需要设定的初始参数,保证了分类结果更加客观,并且分类过程简便易操作。为了验证其实用性,本文选取了辽宁中部一区域作为试验区,应用TERRA卫星MOD IS和FY3A卫星MERSI 250m中分辨率数据进行分类,并同时与ISODA-TA法的分类结果进行比较。结果表明,使用该方法得到的分类精度好于ISODATA法,可以用于遥感数据的分类。

大连地区ECMWF细网格风向与实况的对比检验

选取2016年1月—2018年12月ECMWF细网格10 m风资料,与大连地区8个国家气象观测站地面5类实况风向资料进行对比分析。结果表明:5类实况风向平均误差(ME)相差不大,平均绝对误差(MAE)随着预报时限延长均呈增大趋势,正点最大风MAE最小且各时限r均最大,综合来看EC 10 m风向预报与正点最大风最为接近。统计分析EC 10 m风与大连地区正点最大风向的ME和MAE,表明EC风向预报的ME均在0.1°~6°间,预报略偏向实况风的来向左侧,各时限MAE则均在36°以上。风向误差在不同风向、风级和站点中均差异明显,东风误差最大,当实况风力小于4级时,各时限ME均为正差,风级越小正差越大,4级及以上均为负差,风级越大越向负值偏离,风级越大MAE越小。ME在不同风级和风向上均存在明显的日变化。夜间误差整体大于白天,17—20时是全天误差最小的时段。对比08时和20时两个起报时次的风向ME、MAE与RMSE,总体来看08时各时限的预报风向略好于20时。

1971-2018年大连地区冰雹气候特征

利用1971-2018年辽宁省大连地区7个区域气象站常规地面观测资料,统计分析该地区冰雹气候特征及其与暴雨的关系。结果表明:大连地区冰雹具有明显的地域特点,多发生在西北部和东部海岛,西南端的旅顺发生概率最低。近48 a来大连地区冰雹总体呈显著递减趋势,且年代际变化特征明显,较大范围降雹或多站冰雹出现的可能性降低;除1月和2月以外,其他月份冰雹均有发生,春秋两季为高发季,其中秋季发生概率最高;中午前后均属于冰雹多发时段,白天冰雹发生概率是夜间的2.3倍,且绝大多数冰雹过程的持续时间不足10 min,多站冰雹持续时间一般高于单站冰雹。大连地区冰雹过程多伴随全区性降水,且以小雨和中雨为主,伴有暴雨的日数仅占冰雹总日数的21.4%,且多为局地性暴雨;当冰雹伴随暴雨出现时,两种天气现象相伴出现在同一站点的概率较大。

大连地区ECMWF细网格10 m风场与观测实况对比与检验

选取2016年1月至2018年12月ECMWF(简称EC)细网格10 m风资料,与大连地区8个国家气象观测站地面各类实况风速资料进行对比分析,得出EC 10 m风速预报与最大风速最为接近,与极大风速相关性最好,EC 10 m风速对大连地区8站整体预报平均偏大。通过对EC 10 m风速各预报时限资料与其对应的最大风速误差进行统计分析。结果表明:按实况分类,从风速平均误差来看,实况3级与预报最接近,小于3级时预报偏大,大于3级时预报偏小,各风向间的风速误差也比较明显,但比风级间的误差要小一些;平均绝对误差则是2-3级最小。各时限风速平均误差相差不大,基本在0.1-0.3 m·s^(-1)间,平均绝对误差则随时限延长呈缓慢增大趋势。风速误差具有明显的日变化,表现出白天小、夜间大、午后最小、下半夜最大的特征。风速误差也因测站不同,在不同风级和风向的反应也各不相同。

大连地区阵风系数特征分析

利用2015年5月至2020年4月辽宁省大连地区9个国家气象站、2017年165个区域气象站逐10 min测风资料,从风向、风级、月际变化、日变化、空间分布和天气影响系统等对大连地区最大、平均、最小阵风系数进行统计分析。结果表明:1—12月平均阵风系数的变化范围为1.66~1.77,秋末冬初平均阵风系数偏大,春夏季节偏小;与冷空气相对应风向的平均阵风系数大于与暖空气相对应的风向;随着风级的增大,最大、最小阵风系数向平均阵风系数收敛;不同风级下阵风系数的频率分布均呈单峰型分布,风级越大,分布范围越窄。除西南风外,其他风向的阵风系数均表现出白天大、夜间小的特点。大连地区阵风系数具有明显的地域特点,东南和西北部沿海区域的阵风系数比内陆和西南沿海偏小,风向基本不影响阵风系数的空间分布。大连的大风过程多受海上气旋和高压前部双系统共同影响,气旋、台风以及雷暴大风的平均阵风系数大于同风级的平均值。

大连地区雷暴大风的气候和天气学特征

基于1999—2013年大连地区的雷暴大风、雷暴和冰雹等观测资料,对大连地区雷暴大风天气的气候和天气学特征进行了分析。结果表明:1999—2013年大连地区雷暴大风天气具有较强的地域特点,夜间雷暴大风天气的发生频率明显高于白天,海岛站雷暴大风出现次数明显多于陆地站;雷暴大风天气主要集中出现在夏季,10月雷暴大风发生也较多。统计表明,大连地区雷暴大风天气通常发生在空间尺度和时间尺度均相对较大的雷暴群中,单体雷暴出现雷暴大风的概率极低,且大都伴有降水,但雷暴大风与暴雨或冰雹相伴出现的概率较低。大连地区的雷暴大风天气是由多种有利的高低空系统配置及高低空急流和中高空干空气的共同作用产生的,其中高空急流和中高空干空气是制约雷暴大风产生的重要因素,高空急流有时制约雷暴大风的产生方位和分布形态,大连地区雷暴大风通常位于高空急流轴下方及其附近区域;中高空干空气具有3个作用:一是增强大气不稳定度;二是在干湿区的交界处形成较强的露点锋,有时具有雷暴的触发作用;三是与其他天气系统叠加时具有增强上升运动的作用。