近30年中国农业气候资源分布及其变化趋势分析

研究结合20世纪全球气候变暖特征,主要选取20世纪80年代以来全球变暖加剧的30年作为研究时段,利用其中536个地面气象站点逐日气象资料,分析中国近30年农业气候资源变化的总体特征,为合理利用农业气候资源、应对气候变化、制定相应耕作措施和种植制度提供宏观建议。结果表明:气候变化背景下,我国热量资源随时间呈现出显著上升趋势,空间上由东南向东北、西北逐渐减少;其中,无霜期由东南向西北逐渐缩短;东北、中南大部、西北局部地区水分资源随时间呈减少趋势,其中,降水量由东南沿海向西北内陆逐渐减少,参考作物蒸散呈现出南部及西北内陆偏多的趋势,水分从东南向西北总体呈现出由盈余到亏缺的分布规律;光能资源呈现出由西南中部向四周逐渐增加的趋势,且向西北内陆地区增加尤为明显。

南京地区夏季暴雨年际变化与大气环流的联系

EEMD(集合经验模态分解)方法在处理非线性及非平稳时间序列时表现出了很大的优势和应用潜力。利用EEMD方法研究南京地区夏季暴雨年际变化周期,对55年(1946—2000)的南京地区夏季暴雨频数进行分解,分别得到一系列模式,其中包含有(2—3)年周期分量和7年左右周期分量,而且(2—3)年周期分量幅度较大,变化特征与暴雨频数原始数据变化具有很高的相似性。不同于传统方法,EEMD方法给出了暴雨频数在不同时间尺度上各自分离的变化特征。这两种时间变化模态对应于不同的200hPa环流型,前者主要作用区域在南亚和欧亚大陆到西太平洋的副热带地区,而后者相关区域在西太平洋热带和亚洲中纬度地区。

基于平流层环流变化的夏季长江下游强降水频数气候预测模型

采用相关分析方法，研究了6～8月长江下游强降水频数与前期冬季12～2月全球50hPa纬向风的关系；并研制了基于KLM滤波的夏季长江下游强降水频数气候预测模型。结果表明，存在3个显著的相关区：北极附近，北太平洋中纬度和南半球高纬度地区。用这些前期12～2月全球平流层关键区的纬向风建立KLM预测模型进行预测试验，发现它对近10年6～8月长江下游地区强降水频数的变化具有较好的预测能力，明显优于多变量的线性回归预测；其中与北极附近和南半球高纬度地区平流层纬向风相关稳定，而与北太平洋中纬度纬向风的相关存在一定程度的不稳定。基于平流层环流变化的夏季长江下游强降水频数KLM模型可以为短期气候预测业务预报提供重要参考。

气象观测站调整问题的实证分析

气象站调整及相关的问题在近来的数学建模中是个热门的话题。处理的方法有很多,最常用的就是进行相关性分析和线性回归。通过对问题的深入研究,结合多元统计、时间序列等多方面内容,通过EVIEW S 13.0,SPSS17.0等软件的使用,问题的处理创新。除了对其进行常规的相关性分析之外,还根据其数据的时间性,结合计量经济学中时间序列的协整理论,对两个观测站的的观测值进行分析研究,得出两个观测站的观测值存在着一种长期的均衡关系,并给出了回归方程,更好地解释了两者之间的相关关系。

江苏省沿海高速公路雾的时空变化特征研究

利用江苏省沿海高速公路2012年6月～2014年5月逐分钟AWMS实时监测数据,按能见度大小和物理成因对雾的发生过程进行分类统计,分析了它们的时空变化特征,探讨了造成各种时空分布差异的原因.研究结果表明：①江苏省沿海高速公路不同浓度雾的日、年变化特征相似,一天中各种浓度雾均出现在夜间的21时～次日凌晨07时之间,消失在凌晨05时～上午09时之间,持续时长由长到短依次为：重浓雾、浓雾、大雾和雾;一年中,夏季和秋季是各种浓度雾的重发和多发季节;②局地地理环境差异对不同地段雾日数的分布有着明显的影响,不同浓度雾的发生频次在空间分布上也有明显差异,能见度为1000～500 m、500 ～ 200 m和200 ～50 m三种浓度雾的多发区均在公路北段;而能见度小于等于50 m的重浓雾频发区出现在高速公路中段;③不同物理成因导致的各类雾的发生频次和时间分布有明显的差异.团雾出现频次最多,辐射雾次之,蒸发雾最少;一天中,团雾出现的时间覆盖范围最宽,平流雾次之,锋面雾最窄;消失的时间跨度为团雾最大,平流雾次之,蒸发雾最窄;持续时间为混合雾最长,锋面雾次之,团雾最短;团雾的频发季节为夏季,辐射雾的多发季节为秋季,平流雾在冬季出现概率最高;④辐射雾多发于北部地区,平流雾多发于南部地区,团雾的空间分布比较复杂,与江苏沿海地区复杂的地形分布有关.

基于MATLAB的对流层加权平均温度模型的研究

地基GPS气象学遥感水汽的方法是通过天顶湿延迟量确定大气可降水量。两个物理量之间转换时,需要一个转换系数,而转换系数又是大气加权平均温度的函数。为了提高水汽反演精度,利用内蒙古呼和浩特市2007年6月—2008年6月一年的地面和高空资料,编写MATLAB程序拟合适合于当地的加权平均温度(Tm)模型,为其它地区地基GPS水汽反演中加权平均温度模型的研究提供参考。

内蒙古西部水汽总量与地面水汽压关系分析

根据2007—2008年内蒙古西部呼和浩特站,二连浩特站逐日08时地面及探空气象观测资料,计算得出两个站点全年水汽总量与地面水汽压值,对水汽总量与地面水汽压的特征及其关系进行了分析。在此基础上利用最小二乘原理对水汽总量与地面水汽压进行了回归分析,分别建立了两站的W-e回归方程,并对回归方程进行了检验。结果表明:水汽总量与地面水汽压之间存在着良好的线性关系,得出的W-e回归方程相关系数均趋近于1,拟合程度较高。此回归方程为不具有探空条件的气象站点提供了利用地面水汽压计算水汽总量的简便方法,具有良好的实际应用价值。

江苏清代省干湿空间特征分析

利用K-means聚类算法和GIS组件ArcGIS Engine,开发了基于连续时间序列的空间数据挖掘系统,对江苏省清代时期的干湿空间特征进行分析,提取了干湿特征空间分布特征。通过聚类分析,计算涝旱权重比值,得知不同年代,涝旱权重比值不同;且两类中不仅同时存在较大值或者较小值的一致特征,也同时存在第一类较大值而第二类较小值,或者相反的特征。不同的涝旱权重比值反映干湿不同的空间分布特征。这对于了解江苏省旱涝灾害发生规律和制定防灾减灾措施等具有重要的现实意义。

福鼎市雷暴气候特征分析

为了揭示在全球气候变暖背景下福鼎地区雷暴气候变化特征,利用福鼎市气象观测站1971—2010年40 a雷暴日数观测资料,采用气候倾向率、气候趋势系数等统计方法进行雷暴气候特征分析。结果表明:福鼎市近40 a年平均雷暴日数为48 d,雷暴日数呈减少趋势,每10 a减少2 d;季节性显著,夏季雷暴日数占全年雷暴日数56%,8月雷暴日出现最高峰,9月雷暴日急剧减少,逐月平均雷暴日分布与月平均气温、月降水量呈同相单峰形;雷暴初日每10 a推迟4 d,雷暴终日每10 a推迟4.4 d,雷暴期在增加。