K指数在黑龙江省晴雨预报中的应用

低层相对湿度和风场等物理量场对降水有较高的预报能力,但仍存在空报和漏报现象,为了提高黑龙江省晴雨天气预报准确率,对黑龙江省大量有降水和无降水天气成因进行对比分析。结果表明:K指数时空分布特点对晴雨预报有十分显著的指示意义,尤其对分析低层相对湿度小或风场辐合条件差等容易出现降水空报或漏报等疑难降水成因,有较好的辅助作用。在K指数高值中心区或高能舌区容易出现降水;K指数梯度较大区或较强能量锋也会触发降水;在K指数低值中心区发生降水的可能性较小。不同季节有无降水的K指数高值区和低值区的阈值不同。

类h指数:K指数的修正机理及实证分析

针对h指数在科技期刊评价中存在的问题进行思考,为进一步完善h指数对期刊的评价功效,对其进行了科学合理地修正,建立K指数,并对K指数在44种医学期刊评价中的作用进行了论证分析。

基于CI指数和K指数的近40a贵州安顺区域干旱演变特征

利用综合气象干旱指数(CI指数)和K干旱指数,对贵州安顺地区1971-2011年41a来气象干旱的时空分布状况、演变特征及突变情况进行了比较分析.结果表明:对严重的干旱时段,两种指数均能表现出来,对历年干旱过程及灾害的评定结果基本一致;CI指数对干旱的评定更为精细,但K指数延续性更好;分季节的干旱分析中,两种指数对于夏季出现干旱概率较小的结论一致,对各季节平均干旱长度的评判基本一致.对时间演变的线性变化趋势以及M-K检验结果对比分析表明,春季和秋季干旱强度增强、夏季干旱强度减弱、年度平均干旱长度及春、秋季干旱长度增加的这几个趋势,两种方法两种指数结果一致,结论被认为是可信度较高的.M-K曲线检测表明:年度干旱长度在2008年后为增加的趋势,20世纪90年代以来春季干旱强度增强,20世纪末以来夏季干旱强度趋于减轻,秋季干旱强度增强,1970年代中期后春季干旱长度有增加的趋势,秋季干旱长度在20世纪80年代中期到90年代后增加的趋势可能发生了突变.年度干旱强度存在12～14a的长周期和年度干旱长度4～6a的短周期较为可信.

一种基于径向基神经网络的地磁场K指数实时标定方法

K指数是一种重要的地磁活动指数,标定K指数的难点在于规则日变化S_R的确定,尽管FMI(FinnishMeteorological Institute,芬兰气象学院)方法能够比较准确地识别规则日变化S_R,给出合理的K指数,但是该方法存在一天的延迟,无法实现实时标定.为了解决这一问题,本文提出了一种基于径向基神经网络的K指数实时标定方法:首先用修正后的FMI方法提取H分量的时均值序列,接着以径向基神经网络对该序列进行建模,最后基于神经网络模型实时获取规则日变化,并结合H分量分均值观测数据标定K指数.实验结果表明:该方法能够以3.8598 nT的标准误差实时获取规则日变化S_R;实时标定的K指数与直接用FMI-H方法延迟一天标定的K指数相比,完全吻合的占69.8%,差别大于一个标度的仅占0.77%.

北京地磁台K指数3小时扰幅修正及K指数计算机标定

我国基本处于磁纬40°以下地区,K指数的3小时扰幅一般取:3—6—12—24—40—70—120—200—300 nT.这一K指数3小时扰幅是以磁纬20.88°的佘山地磁台观测数据为基础,按照Bartels提出的一系列准则而确定的.然而,由于不同地磁台地磁纬度的不同,K指数的3小时扰幅也需要进行相应的修正.本文以北京地磁台(磁纬29.63°)为例,通过频次比较的方法,分别以佘山台K指数和Kp为标准,根据1994～1999年共6年的北京地磁台H分量分均值数据,给出了一个比较合理的北京地磁台K指数3小时扰幅:3.9—7.8—15.6—31.2—47.5—70120—200—300 nT.基于这一3小时扰幅,采用修正的FMI方法标定了1997年北京地磁台的K指数.将标定结果与磁暴基础数据库中北京台、佘山台和Kp指数进行频次比对,并进行同一3小时段标定差异统计.数据分析表明,修正后比修正前K指数的标定更加合理.

微波辐射计计算准K指数对降水的反应

利用北京气象局安装的微波辐射计资料,通过实时遥感温度、湿度数据,计算得到大气不稳定指数K的近似值。根据K指数在2007年6月27日和2008年7月14日(奥运消减雨试验)等两次混合性降水过程中的变化情况,分析降水过程中热力、水汽要素的影响。

SPI与K指数在阿勒泰地区应用的对比分析

干旱是限制新疆阿勒泰地区农牧业生产可持续发展最主要的自然灾害之一,研究适合该区的干旱指标,是进行有效干旱监测的基础。利用阿勒泰地区7个气象台站1961—2009年的月降水量、气温资料,计算SPI和K指数,比较分析了SPI和在该地区应用较好的K指数。结果表明:SPI计算简单,资料容易获取,而且计算结果与K指数有较好的一致性,能够较好地反映该地区干旱状况,特别是SPI可以计算不同时间尺度的指标值,能够满足不同水资源状况分析的要求。对比分析了5种时间尺度的SPI值,发现SPI能较准确地反映该地区的旱涝趋势,尤其是3—6个月时间尺度的SPI值,能较好地反映该地区的干旱发展,12个月尺度对长期连续干旱监测较好。

磁暴K指数与云南地区中强震相关性统计分析

应用云南通海地磁台K≥6的磁暴数据,对云南省内M≥5.0地震发震时间关系进行统计分析发现:K≥7的大磁暴对云南省M≥5.0地震触发作用显著,且不同强度的磁暴对地震的触发作用有差异,磁暴强度增加,触发作用也增大。这一分析结果对云南地区5级以上地震发生时间的预测有一定的意义。

评价地震预报效能的K指数

本文提出了一种新的评价地震预报效能的方法:K指数方法。它从地震的自然概率、地震预报概率、预报准确系数三个方面评价地震预报效能。文中给出了相应的定量计算方法与实用实例。

中国地磁台网的K指数测量结果分析

Ｋ指数以０，１，……，９的数字分为１０级，以３小时为一时段，简单、直观、清晰地表示出地磁场受太阳微粒辐射而形成的扰动变化的程度。Ｋ指数测量是地磁台日常工作的重要内容之一。正确地区别Ｋ变化与非Ｋ变化是测量Ｋ指数的基本要求和关键所在。我国地磁台站从１９８９年开始用规则日变化ＳＲ代替“铁曲线”来识别Ｋ变化与非Ｋ变化，使测量方法与国际上的通行做法相一致。本文通过对我国地磁台站的Ｋ频次分布统计指出，在采用新的测量方法以后，我国地磁台站的Ｋ指数测量的总体水平逐年提高，但各台站之间的测量水平有一定的差距，特别是在磁场平静或扰动不大，需要仔细识别ＳＲ变化时，有的台站将ＳＲ估计过大，使Ｋ值偏向低Ｋ端；有的又将ＳＲ估计过小，使Ｋ值偏向高Ｋ端；有的则表现为识别水平的不稳定。因此，正确地识别ＳＲ仍然是今后Ｋ指数测量中必须重视的问题。

湖南汛期K指数时空变化特征

利用1979—2018年NCEP0.5°×0.5°月平均再分析资料,采用TSA法、M—K趋势检验法、R/S分析法分析湖南汛期K指数时空变化特征及未来趋势。结果表明:(1)湖南省K指数总体呈现南高北低状态,但同纬度地区稳定度分布不一,山区较平原地区更加不稳定;(2)湘西北、湘西南和湘东南地区在6-8月间为全省大气最不稳定的区域,4-5月和9-10月这3个地区也同样是所在纬线上的不稳定区域;(3)近40a湘西北、湘西南和湘东南3个地区的大气逐渐趋向不稳定,春季湖南湘西北地区对流活动潜势增加,夏季以及初秋湖南南部地区对流活动潜势增加;(4)未来湘西北、湘西南和湘东南地区大气将继续向不稳定方向发展,主要是在4-6月变得更加不稳定,其他地区随机性较大或缓慢向稳定方向发展。

喀什地磁台数字与模拟记录K指数对比分析

介绍了喀什地磁台地磁数字记录K指数的计算机FM I测定方法和传统的模拟测定K指数方法,分析比较了数字和模拟测定K指数存在的差异和原因。与国家地磁台网2005年统计的平均数据进行了比较,数字记录测定比模拟测定的值更好,数字记录更真实、更准确地反映出地磁场活动状态,因此在实际量算K指数时应以数字测定为准。

FMI方法计算地磁K指数的初步研究

对使用地磁场X和Y分量计算地磁K指数的FMI方法进行修改,使其成为适合于我国地磁观测H分量K指数的计算方法——FMI-H方法。使用该方法,对肇庆数字地磁仪的分钟值数据计算了K指数,并与全国平均K指数进行比较和统计检验。结果表明,使用FMI-H方法计算的K指数,不管是在K频次分布还是逐时值,或是日总和,都与全国平均K指数有很好的一致性。该方法可应用于我国数字化地磁资料的K指数测定计算。

K指数在青海省西宁汛期天气预报中的应用初探(一)

本文根据常用K指数的计算公式,针对高原的气候特点,对常用K指数计算公式试作了等压面层次上的改变,从而得到了两种应用于高原的K指数计算公式,利用该公式计算了西宁汛期1999年(6—9月)的K指数,并且应用于天气预报中,从应用结果分析,认为:两种改变层次后的K指数在西宁汛期降水天气预报中都具有一定的指示意义。

欠驱动垂直起降UAV的全局K指数轨迹跟踪

针对欠驱动六自由度垂直起降无人驾驶飞行器的轨迹跟踪控制问题,设计使跟踪误差全局K指数收敛的控制器。建立基于修正的罗德里格参数的系统非线性误差模型,基于分级控制的思想,使用反步法分别设计使飞行器位置和姿态子系统指数稳定的控制器;考虑到该系统稳定性分析的复杂性,通过刚体旋转的罗德里格斯定理建立子系统间耦合项与修正的罗德里格参数间的内在联系,并最终得到闭环误差系统的全局K指数稳定的结论。仿真分析表明:本文提出的控制方法能够有效实现飞行器对于复杂轨迹的快速和精确跟踪。

一类非完整二阶链式系统的全局K指数渐近镇定

研究一类含有不可积广义加速度的二阶链式非完整系统的镇定问题。通过添加一个与初始状态有关的衰减项,为系统设计了全局连续的时变K指数控制律,实现系统的所有状态渐近指数地、连续地收敛到平衡点。将控制律应用于平面运动的三维刚体模型,仿真结果表明,初始状态越靠近原点,系统的所有状态也离原点越近。

水平分量磁变仪记录非线性对K指数测量的影响和K尺标准

本文分析了水平分量磁变仪非线性记录对K指数测量的影响。通过与国际参考台的比较,发现大连台目前测定磁扰在K>4各K指数等级的频次分布偏高。认为测数偏高的重要原因是:(1)测定人员对非K变化的分辨技能影响,这也是K≤2事件测定数偏少的主要原因。(2)水平分量磁变做记录非线性的影响。(3)反映了区域地磁扰动场的特点。据国际参考台资料实测大连磁照图得到了实用新K尺,K=9下限为350nT。大连K指数测定偏差不是个别现象,建议对三个原因分别采取对策。

我国部分台站的高K指数检验

为考察我国地磁台站高K指数纬度分布的同一性,选择北京台,佘山台和广州台磁暴时H分量上最大地磁活动8小时K_(max)≥5时段作样本,按其磁纬分别与国外相应的地磁台站结成对比组。对比发现,我国3个台站K≥6的指数存在不同程度的系统偏高趋势,进一步与K_P指数对比确认,反映我国3个台站上的K≥6高K指数及其相应磁场变幅的系统偏高是一种表观现象,原因是这3个台站的H磁变仪都存在着定向差和其它磁变仪的磁系附加磁场影响的缘故。

地磁活动K指数自动计算FMI方法的改进

将Kp指数与国际地磁学与高空物理学协会(International Association of Geomagnetism and Aeronomy,下文简称IAGA)推荐的FMI方法(V1.0)计算的K值对比分析后发现,二者的差值在中国区域内出现"不同台站之间K1~K8两头离散、K值整体高出K_p约0.5个单位、个别日期S_R计算错误、相邻日期S_R频繁出现跨天台阶"现象.针对这些现象,分析了可能产生的原因,并对原FMI算法进行了四处改进.用改进后的FMI算法计算了全球8个台站、中国5个台站在2003-2005年和2009年共4年的K指数数据,并将计算结果分别与Kp指数以及这些台站用其他方法计算的K值进行一致性比较,发现改进后的计算结果与二者更为接近,说明本文对FMI方法的改进是有效的.

非完整链式系统的全局连续K指数镇定

为非完整链式系统提出了两种全局连续反馈控制律,即连续时变反馈控制律和动态时不变反馈控制律.第1种控制律通过引入一个与状态初值有关的指数衰减项,来保证控制律的连续性和渐近性.第2种控制律通过引入一个可自由设定初值的辅助状态,来保证系统的可控性以及控制律的连续性和渐近性.这两种控制律可以保证系统所有状态以指数速度渐近地、连续地收敛到原点,克服了以往控制律不能同时具有连续性、渐近性和指数收敛速度的缺陷.所得控制律应用于移动机器人系统和一个4维链式系统的镇定,仿真结果表明:状态轨迹和控制轨迹的光滑度和收敛速度都要优于以往控制律.