基于NCEP FNL资料的环渤海地区低空急流的时空分布特征

利用2008年NCEP FNL全球分析资料,研究了环渤海地区低空急流的时空特征,并与探空资料结果进行对比。结果表明：环渤海地区低空急流的日变化特征明显,18时（世界时）达到最大;季节变化非常明显,春季出现的次数最多;它的风速范围为12-14 m/s,风向以SW为主,主要出现在925 h Pa上;环渤海地区低空急流在西北部以高层（700和850 h Pa）为主,在东北部和南部以低层（925 h Pa）为主;在700 h Pa上,各时次出现低空急流的个数差异不大,在850 h Pa上出现低空急流最多的时次主要是12时,在925 h Pa和1 000 h Pa上出现低空急流最多的时次是18时;由高层到低层,低空急流的中心由西北部逐渐向东北部移动,低空急流的强度在春季逐渐增强,在秋冬季逐渐减弱。NCEP FNL分析资料能够捕捉到更多的低空急流。

基于GPS和NCEP FNL数据改正InSAR大气延迟的可行性分析

InSAR技术是近二十几年来迅速发展的极具应用价值的空间对地观测新技术,它具有监测精度高、范围大、成本低、空间连续覆盖等优点,为滑坡、泥石流等地质灾害监测提供了一种新型的监测方法。但由于地质灾害多发生在暴雨频发、地质地貌复杂的区域,特殊的地理位置与气候使得InSAR技术应用中受大气延迟的影响非常严重,导致InSAR图像错误解释。本文在全面回顾当前主流的几种改正InSAR大气延迟的方法在国内外滑坡监测中的应用现状和实例的基础上,分析这几种技术的优势及问题点,并结合最新技术进展提出了一种基于GPS和NCEP FNL数据改正InSAR大气延迟的新方法,详细推导了该方法处理的流程,结合实例进行了分析比较,证明了其可有效削弱InSAR干涉图中的残余大气延迟相位,进而提高InSAR监测精度的优点。

NCEP/NCAR逐时分析与中国实测地表温度和地面气温对比分析

美国国家环境预报中心(NCEP)和国家大气中心(NCAR)的全球分析资料,不仅应用于气候模拟和预测研究中而且也可作为卫星遥感云检测的初始场资料。通过对2005年NCEP逐6小时全球最终分析资料(FNL)与中国753个台站实测资料的地表温度和地面1.5m高气温进行Cressman插值,从时次变化和空间变化等方面系统地分析和比较了这一年间NCEP分析值与中国区域内观测值之间的差异,得到结果:NCEP分析地表温度较观测值普遍偏低,而地面气温NCEP分析值的空间分布大致表现为在北部地区大于观测值、而南部地区小于观测值;就2005年季节变化而言,NCEP分析值在夏季比冬季符合得好,而在我国东南部比东北、西北符合得好;从时次上看,地温和气温都呈现出随着时次推进(从2时到20时),正值区(NCEP分析值-实测值>0)减弱、负值区(NCEP分析值-实测值<0)加强的趋势;而通过标准化均方根误差的分析,可以知道气温的NCEP分析资料在我国可行性比地温要好。

2012年FNL气温、气压和地面温度资料与河南省实况观测要素的误差对比分析

为了进行河南省区域范围内FNL资料的可信度检验，利用2012年NCEP／NCAR的FNL分析资料和河南省121个地面气象观测站的气温、气压以及地面温度资料，通过Cressman插值方法，分别从00、06、12、18等4个时次、12个月份和全年平均等方面，系统地对比了分析资料值与观测值之间的误差。分析结果表明，2012年河南省FNL资料气温、气压及地面温度的误差值（FNL分析值一实测值）区域分布特征比较接近，即存在着由西部、西北部山区的误差值负值区向东部误差值正值区的渐变趋势。对比表明，河南省大部分地区气温的误差在-3～2K之间；气压的误差多在-10～10hPa之间；而地面温度的平均误差主要在-5—2K之间。FNL资料气温比地面温度的模拟结果更为准确，气温和气压资料都能够较好地代表实况。

东海区域蒸发波导变化特性研究

为了分析东海蒸发波导高度的季节变化、月变化,讨论其分布规律,为雷达探测和无线电通讯提供参考,利用2008—2017年的十年NCEP-FNL再分析数据和改进的NPS蒸发波导模型,统计分析了我国东海海域蒸发波导发生规律和时空分布特征.结果表明:东海蒸发波导高度在春季和夏季呈西北高东南低的特点,其中春季为高度最高的季节,5月份东海西北部可高达20 m,夏季6月份在东海中部出现最低值;秋季和冬季反之,呈西北低东南高的特点.分析表明,东海蒸发波导高度存在明显的季节变化、月变化以及区域差异,这可能与东海的地理特征和气候变化相关.

我国中东部不同级别短时强降水天气的环境物理量分布特征

基于我国中东部2002—2009年5—9月逐小时降水观测资料和一天四次的NCEP最终分析资料,通过时空匹配处理,得到强度为20~49.9 mm·h-1(A类)、50~79.9 mm·h-1(B类)和不小于80 mm·h-1(C类)的短时强降水天气样本序列,逐类统计分析用于表征其发生发展环境条件的水汽、热力、抬升触发和垂直风切变等物理量的分布特征。结果表明:表征水汽条件的大气可降水量(TPW)对三类短时强降水有一定的指示意义,A、B、C类短时强降水必要的TPW值分别为27、32、42 mm,短时强降水量越大,其所需水汽含量越高。约50%的三类短时强降水均出现在TPW大于60 mm的湿环境中。表征热力、能量、动力和垂直风切变条件的物理量对三类短时强降水的环境条件区分并不显著,环境大气中水汽多少可能是决定短时强降水级别的必要因素。B类和C类短时强降水的高概率密度区域范围大致为TPW在55~70 mm之间、0—6 km垂直风切变在5~15 m·s-1之间,而C类短时强降水在TPW与最佳对流有效位能(BCAPE)以及0—6 km垂直风切变与BCAPE的概率密度分布图中均有两个显著高概率密度区,可能与CAPE影响高级别短时强降水产生的两种机制有关。

一种改正InSAR大气延迟的新方法

InSAR技术是近二十几年来迅速发展的极具应用价值的空间对地观测新技术,具有监测精度高、范围大、成本低、空间连续覆盖等优点,为滑坡、泥石流等地质灾害监测提供了一种新型的监测方法。但由于地质灾害多发生在暴雨频发、地质地貌复杂的区域,特殊的地理位置与气候使得InSAR技术应用中受大气延迟的影响非常严重,导致In-SAR图像错误解释。本文在全面回顾当前主流的几种改正InSAR大气延迟的方法在国内外滑坡监测中的应用现状和实例的基础上,分析这几种技术的优势及问题点,并结合最新技术进展提出了一种基于GPS和NCEP FNL数据改正InSAR大气延迟的新方法并详细推导了该方法处理的流程,证明了其可行性。