ECMWF模式对我国西南环横断山区冬季近地面2m温度的预报评估

从冬季平均温度、温度日变化及日较差等方面入手,基于2021年CLDAS逐小时产品评估了ECMWF全球高分辨率确定性数值预报产品对我国西南环横断山区复杂地形区近地面2 m温度的预报能力,并通过区分高地形区(川西高原)和低地形区(四川盆地南部),对比了不同地形区近地面2 m温度预报的偏差特征。结果表明:(1)ECMWF模式可合理预报我国西南环横断山区冬季平均2 m温度的空间分布特征,但偏差分布与地形高度有关,随着地形高度的增加,预报偏差呈增大趋势。(2)ECMWF模式很好再现了西南环横断山区冬季温度的日变化特征,峰值时刻出现在14:00(北京时);各时刻温度的预报偏差在不同地形高度存在差异,川西高原和横断山区的最大负偏差出现在下午,四川盆地南部的最大负偏差出现在早晨。同时,高地形区各时刻的预报偏差均高于低地形区。(3)ECMWF模式对日内各时刻不同地形处2 m温度的空间分布均有合理预报,但偏差存在日变化特征。特别是在横断山区高地形区,其在各时刻有不同的冷暖偏差特征。(4)在环横断山区温度日较差预报偏差较大的区域(大致为昆明准静止锋线发生频次较高的区域),模式对于温度日较差较大的日数,其2 m温度的预报偏差要大于日较差较小的日数,且在该区域内,温度日较差的预报偏差相对不稳定。

不同钢种凝固模式的模拟分析研究

采用铸造模拟分析软件对3种6 t具有不同液固两相区温度区间的钢种进行了凝固过程的数值模拟分析。结果表明,不同液固两相区温度区间钢的凝固模式相差较大,按两相区温度区间的大小,其凝固模式呈现出由“U”型整体凝固模式向“V”型顺序凝固模式的转变。现场钢锭冒口解剖结果表明,一次缩孔深度与实际缩孔深度较相近,验证了模拟结果与现场试验结果具有较高的吻合度。

基于神经网络的高寒地区CF_(4)和SF_(6)/CF_(4)检测

高寒地区须携带多台仪器以满足3种不同量级SF_(6)气体中CF_(4)气体浓度的检测需求,现场运维效率低且仪器购置成本高。为此,首先设计了一种基于热释电检测技术的SF_(6)气体中CF_(4)气体浓度检测仪器,可自动选择不同的放大电阻以实现多量程切换。然后提出了BP和PSO-BP2种神经网络温度-压力协同补偿模型,并通过搭建高效模拟实验平台为模型预测提供数据支撑,预测结果表明,PSO-BP神经网络优于BP神经网络。最后将PSO-BP神经网络温度-压力协同补偿模型内置于多量程检测仪器CF_(4)气体浓度检测仪器。模拟实验结果表明,该检测仪器在不同温度和压力下,小量程和大量程检测误差和重复性分别不超过±2%和1.6%,混合比量程下误差和重复性分别不超过±0.5%和0.2%,对高寒地区电网运维检修具有重要作用。

顾及周期性变化的大气加权平均温度模型构建

针对大气加权平均温度(T_(m))是地基全球卫星导航系统(GNSS)水汽反演过程中的一个中间变量,其精度会影响地基GNSS水汽反演精度,同时T_(m)表现出较强的地域性差异的现状,研究建立地区的T_(m)模型:利用兰州市榆中探空站气象数据和欧洲中期天气预报中心第五代大气再分析数据集(ERA5)分别建立单因子、顾及年周期变化、顾及年和半年周期变化的T_(m)模型;并对2种气象数据所建的3类模型进行显著性检验和精度验证。结果表明:模型均能通过显著性水平为0.05的显著性检验,同时顾及周期性变化模型的预测值的均方根误差和平均绝对误差均小于贝维斯(Bevis)模型和单因子模型;利用顾及周期变化的模型预测的T_(m)偏差中大于5 K和大于10 K的值占比明显减小且预测残差的周期趋势明显减弱,具有零均值的正态分布特性,仅表现出误差的随机性。总体而言,ERA5气象数据所建模型预测精度高于探空站气象数据所建模型;用ERA5气象数据建立的顾及周期性变化的T_(m)模型可用于兰州市GNSS大气水汽反演。

安徽省江淮地区气温日较差变化特征分析

根据安庆、霍山、合肥、蚌埠和亳州五站1954～2007年共54年逐日最高气温和最低气温资料进行整理和统计,对江淮地区气温日较差年内变化和年际变化的基本特征和差异性进行了分析.结果表明:江淮地区平均气温日较差四季变化呈"高—低—高—低"趋势、各月变化呈"双峰型",并且各站气温日较差都是春秋季大于冬夏季;江淮地区各站历年平均气温日较差随时间推移均呈逐渐减小的趋势.

纵向岭谷区冬、夏水热条件空间分布研究

利用纵向岭谷区内76个测站降水、温度资料和大气环流资料,研究该区冬、夏两季降水的空间分布规律。结果表明:纵向岭谷区多年平均冬季降水空间上沿河流呈纵向分布;但纵向岭谷独特地形对冬季降水变化的空间分布影响不明显;冬季气候平均温度大致呈东西向带状分布,由低纬到高纬温度逐渐递减;在区域上,纵向岭谷独特地形的“通道—阻隔”作用对冬季温度空间分布的影响不明显;但在怒江和澜沧江流域,这种影响则较为明显。纵向岭谷区多年平均夏季降水空间分布主要由纵向岭谷的“阻隔”效应,以及夏季从孟加拉湾来的气流和从南海来的气流在相应迎风坡面辐合,形成两支较强的上升气流所致;而纵向剖面大气环流的变化则较为均匀,显示了纵向岭谷的“通道”效应。纵向岭谷的这种“通道—阻隔”效应使得西南季风和东南季风在区内交汇,并使区内夏季降水空间上及夏季降水的变化沿河流呈纵向分布。地形对怒江、澜沧江流域夏季温度空间分布的“通道—阻隔”作用较明显;对夏季温度变化的“通道—阻隔”作用则在纵向岭谷西北部地区最明显,但其余地区地形的作用则相对较弱。

1961～2010年京津冀及其周边区域温度日较差变化特征

通过对1961～2010年北京—天津—河北及其周边区域均一化处理的194个站点的气温分析,得到了该区域近50年的年平均和季节平均温度日较差的时空变化特征。结果表明：区域内北部及西部的高原与山区的年平均日较差较大,中部和东部的平原、沿海、大城市与孤立的山区的年平均日较差较小,各个季节的季节平均日较差具有类似特征,在春季、秋季、冬季和夏季依次减弱。区域年平均日较差近50年下降趋势为0.21°C（10 a）^-1,在平原及南部区域下降趋势最明显,季节平均日较差在大部分地区呈明显下降趋势,下降趋势由大到小依次为冬季、春季、夏季和秋季。

纵向岭谷区“通道-阻隔”作用下气温和降雨的空间分布特征

通过对纵向岭谷区1960-2000年气象数据资料的统计分析,探讨了纵向岭谷对气温和降雨量的通道阻隔作用。结果表明:纵向岭谷区准南北走向的山岭对西南气流具有较强的阻隔效应,导致西侧区域出现大面积的多雨区域(年降雨量在1 500-2 000 mm左右);纵向岭谷区的河谷地带呈现显著的通道效应,表现在南、中部,河谷区域从南向北,呈现暖舌和湿舌分布;而在北部,河谷区域从北向南出现冷舌和少雨区域;因此纵向河谷的通道效应在热力作用上表现为,南部有利于暖空气向北输送,而北部有利于冷空气向南输送;在水湿效应上,南部同样呈现水汽输送通道作用,有利于水汽向北输送;但在北部则由于高大山脉背风坡的雨影或焚风效应,导致河谷区域降雨呈现减少趋势。另外,纵向岭谷对于降雨量分布格局变化的作用较强于气温;雨季,纵向岭谷山间河谷对水汽的“通道”效应明显,造成的年降雨量差值可>200 mm;干季,纵向岭谷对冷空气的屏障“阻隔”效应明显,引起的气温差值最大可达3℃;年平均而言,纵向岭谷对年降雨的“阻隔”作用最为显著,年降雨量差值可>1 000 mm。

苏北滨海典型滩涂土壤温度的极值分析

通过对苏北滨海典型滩涂野外观测点14个月不同深度土壤日最高温度和日最低温度的分析与曲线拟合,结果表明,不同深度的土壤的日最高温度和最低温度均呈正弦曲线变化,其决定系数均不低于0.767,距地表越近土壤日最高温度和最低温度的波动幅度越大,日温差也越大,同一层土壤日最高温度的波动幅度比日最低温度大,当土壤深度增至30 cm后,波动幅度减小,日温差接近零,同一层土壤日最高温度和最低温度的波动幅度也相差无几。

基于负荷域法的严寒地区土壤源热泵系统运行策略研究

本文基于负荷域法,以地下空间土壤温变特性为依据,对严寒地区土壤源热泵系统运行策略进行研究。研究结果表明,以本文选取的案例采用负荷域法运行策略的工况4运行10年后,土壤温度与初始地温相比,上升了1.78℃,升幅为20.9%。可见采用负荷域法运行策略可以有效控制热泵系统运行对地下空间热环境的影响,显著提高土壤源热泵系统的可靠性。

远距离低盲区脉冲激光测距的实验系统

测距能力和测距盲区是脉冲激光测距系统中亟待解决的一对矛盾。本文介绍了远距离低盲区脉冲激光测距实验系统的基本组成和工作原理。通过对各种脉冲飞行时间测量方法的比较,确定采用延迟线数字插入法完成脉冲飞行时间的测量,从而保证系统的精度、测程和分辨率。同时,对测距盲区产生的原因进行了分析,提出了引入自动功率调节模块降低测距盲区的方法。系统利用雪崩光电二极管APD作为光电接收器件,采用软硬件结合的智能温度补偿方案对APD进行温度补偿。

纵向岭谷区8月气温的年际变化及其影响因子

将地表温度和向外长波辐射拓展成为综合因子后,应用主分置-典型相关分析方法分析了纵向岭谷区76个测站8月气温与前期和同期地表温度和向外长波辐射因子间的关系。结果表明:7月及8月地表温度场和向外长波辐射场与云南纵向岭谷区8月温度场存在显著的相关关系,通过5%的显著性检验。前期及同期纵向岭谷区8月气温典型相关场的正、负值区分布情况大致相同,即纵向岭谷区北部怒江、澜沧江的上游流域和沿怒江、澜沧江、元江以西流域的8月气温与沿这3条河流以东的流域的同月气温为反向分布,其显著相关区位于3条河流以东和以西两个流域的德宏州、临沧市、思茅市、西双版纳州、大理州及楚雄州。菲律宾附近海域、中南半岛、南海及加里曼丹岛等区域是地表温度及向外长波辐射典型相关场中正、负值较大、较小的区域,也是影响纵向岭谷区8月气温的关键区域,同时印缅低压、西太平洋副热带高压是影响该区的关键系统。

纵向岭谷区山地温度垂直分布格局研究

为探讨纵向岭谷区不同山地温度垂直分布规律,选取不同纬度的西双版纳、哀牢山、高黎贡山为研究对象,利用山地气温垂直观测资料,对比分析了各山地的气温和地表温垂直分布特征。结果表明:同一山体,由于高差较大,温度随海拔的升高呈现出递减的趋势;其垂直递减率从季节上说,一般是雨季较高,年次之,干季最低;从坡向来说一般是东坡高于西坡。不同纬度的西双版纳、哀牢山和高黎贡山的气温垂直递减率是哀牢山最大,高黎贡山次之,西双版纳最小,且东坡大西坡小。

重庆某厂房恒温恒湿系统现场测试及数据分析

针对重庆某恒温恒湿系统实际运行工况是否满足设计要求,为此进行了现场测试,对实测数据进行整理与分析,得到该厂房平均温湿度、温湿度波动范围以及区域温差、相对湿度差。最后将实测值与设计值对比,判断实际运行工况是否满足设计要求。

气候模式数据集在区域性高温事件延伸期预报中的应用

针对近年来湖北省夏季区域性高温事件的频发,利用湖北省历史气温资料,采用两种高温判定方法统计了历史区域高温事件发生的时间和逐日平均最高温度;利用美国NCEP-CFSv2气候模式历史回报资料,采用集合平均预报方法开展逐日基于多时间序列样本的湖北省区域性高温事件的延伸期预报。设计并使用两种方案对区域性高温事件的延伸期预报结果开展检验,分别为模式输出结果直接使用方案,以及对比模式资料和湖北省历史区域高温事件发生的时间、持续过程以及逐日平均最高温度基础上的系统误差订正方案。在设计多样本集合延伸期预报高温事件有无的转换函数的基础上,开展了湖北省区域高温事件概率预报的检验。结果表明:湖北省区域性高温事件主要发生在7月中、下旬以及8月上旬,其中以7月下旬发生频次最多;采用系统误差订正方案对区域性高温的预报值和高温事件的预报准确率要优于模式输出结果直接使用方案,其订正后与订正前预报平均值误差相比要减少2.93℃,以及提前10、20、30天预报高温事件的准确率分别可达0.81,0.76和0.75。使用的气候模式数据以及研究方法对区域性高温事件的延伸期预报以及概率预报有较好的预报技巧。

基于DTR的中国东部沿海地区城市热岛强度定量估算

为解决城市热岛效应研究中热岛强度定量计算的难点问题,将气象学上的温度日较差(diurnal temperature range,DTR)概念引入遥感城市热岛强度定量评估中,通过对热红外影像的日夜温度差计算,得到基于遥感的DTRMODIS.结果显示:DTRMODIS从2001年的10.61℃减小至2013年的9.47℃,12年间缩减了1.14℃,表明中国东部沿海地区热岛强度不断增加.同时,利用基于气象站气温数据的DTRWS对DTRMODIS进行回归分析,揭示二者之间具有较显著的相关性,证明利用遥感热红外影像估算研究区DTR的可行性.

黄河上游尖扎地区最高·最低气温及日较差变化

利用1960～2007年尖扎气温资料，对尖扎年、季平均气温、平均最高、最低气温及日较差变化趋势进行了分析。结果表明，近48年尖扎年平均气温与全省基本一致，呈现出显著的上升趋势，气候倾向率为0．24℃／10a，其中冬季气温变暖最明显，秋季次之；平均最高气温较最低气温升幅大，这种特点在秋季和夏季最为明显；日较差也呈上升趋势，尤其是秋季最为显著。最高气温的升高是年平均日较差变化呈增加趋势最主要的原因，即年平均日较差变大是以最高温度增加幅度大于最低温度变暖为特征。

黄土高原丘陵沟壑区气温垂直变化特征

对地处黄土高原丘陵沟壑区的刘渠村东山西南坡和东北坡8个地点的气温,间隔10 min进行了连续观测。结果表明,年平均温度随着海拔高度的升高呈先升后降的趋势,山谷低,山坡中央最高,山顶略低于山坡。平均最高气温阳坡直减率为1.2℃/100 m,阴坡直减率为0.43℃/100m。坡向对平均最高气温影响明显,阴坡与阳坡平均相差1.9℃。山地逆温影响显著,平均最低气温随海拔呈升高趋势,阴阳坡之间差异较小,上升值为1.35℃/100 m,最低气温主要受地形影响,与坡向无关系。阳坡山谷日较差最大,随海拔升高呈递减趋势,山谷与山顶的年平均日较差差值达到5.6℃;阴坡日较差是山体的最小值。日平均温度稳定通过0℃、5℃、10℃的初终日和积温基本无差别;山谷初霜早,终霜迟,山体上部初霜迟,终霜早,山体上部及山顶无霜期比山谷多45 d,山体中部比山谷约多20 d。

Comparison of spatial-temporal distribution characteristics of water temperatures between Lancang River and Mekong River

水温度(WT ) 是水身体物理性质的重要指示物之一。在河连续统在 WT 上理解空间时间的变化的特征将帮助开发合理 river-water-resource 利用，以避免可能的生态学危机，并且在深奥区域充分利用自然资源计划。作为在亚洲的最大的国际河连续统， Lancang 湄公河河分区(作为更大的湄公河分区知道，公克) 成为了著名经济、政治、生态的自然领土。这研究检验了 Lancang 河水的空间时间的分发特征。温度，用从 11 的 WT 价值的观察数据，水文学在 1960 年代驻扎。而且， Yunjinghong 水文学之间的 WT 差别驻扎(在中国的一个代表性的车站) 并且 Chiang Saen 水文学车站(在泰国的一个代表性的车站) 被分析。结果显示了那：1 ) 水温度比上面的部分在河连续统的更低的部分是更高的。纬度变化是主要影响因素。这效果比在雨季在旱季是更明显的，在冬季更明显比在夏天，和平均最小的 WT 明显的更多比平均最大的 WT ， 2 )之间的 WT 差别上面并且河连续统的更低的部分在研究时期期间由于更低的部分( Chiang Saen 水文学车站)的上面的部分( Yunjinghong 水文学车站)和 WT 的明显的减少的 WT 的小增加是减少。因此， WT 的参数被纬度影响，并且Lancang湄公河河连续统躺在纵贯的方向因此热带水的动物例如热带水的鱼，不能在冬季季节在这河连续统的上面的部分幸存，当时在里面夏天季节，热带水的动物适当地游泳到上面的溪流。更低的湄公河河里的水温度被地区性的水温度和地区性的气候变化主要影响。