基于非参数回归模型的局部线性估计云量预报方法研究

为研究云量的分布特点,本文利用历史观测资料,对新义州、定海、隆子3站的总云量和低云量进行了正态性检验,结果显示：总云量和低云量均未达到正态指标,具有一定的随机性.因此,在2004-2007年逐年1月T106L19模式产品和单站地面观测资料的基础上,采用适合被解释对象呈非未知分布的非参数方法——局部线性估计方法,选择合适的窗宽和核函数,创建了上述3站总云量和低云量的短期预报模型,包括不同的长度样本序列.同时,为了比较预报效果,还采用适合被解释对象呈正态分布的参数方法——逐步回归法,建立了相应的预报模型,并利用2003年1月1～31日的逐日T106L19模式产品和3站的云量历史观测资料,对各种预报模型进行了试报和效果的检验,结果表明：在3站的总云量、低云量的月平均准确率和月平均平均绝对误差的检验指标中,非参数局部线性估计的预报精度均高于逐步回归方法 使用短样本序列建立的自适应非参数局部线性估计预报模型与采用长样本序列建立的预报模型相比,效果相当.这意味着,在数值预报产品解释应用的云量预报中,非参数局部线性估计方法可以更合理地考虑其时间分布特征,尤其在缺乏较长时间的历史建模样本时,具有良好的应用前景.     

ERA Interim再分析资料的云量可靠性分析——以太原和五寨为例

利用气象信息综合分析处理系统地面实况报文和欧洲中期天气预报中心再分析(ERA Interim)的4次/d总低云量资料,对比分析了再分析资料对太原和五寨总低云量的代表性.结果表明,太原和五寨不同观测时次总云量和低云量多年平均(2002年2月1日-2013年12月31日)观测值与ERA Interim再分析云量变化趋势较为一致,除02:00外, 08:00、14:00、20:00的ERA Interim再分析资料均偏低, ERA Interim低云量均低于观测值.总云量月平均值ERA Interim资料高于站点观测值,14:00偏差较大.太原和五寨不同观测时次总云量累积分布趋势整体较一致.太原和五寨总云量的相关系数在0.6以上, 08:00和14:00相关系数在0.7以上.低云量相关系数明显低于同时次的总云量相关系数,低云量不同月份不同时次的相关系数差异较大,总云量平均绝对误差相差不大;低云量平均绝对误差部分时次较大.     

基于模式输出统计预报方法的云量精细化预报

通过对T639数值预报产品的释用,结合地面气象观测站资料,以环渤海地区兴城站为例,建立了云量的精细化预报模型.从云形成的基本条件出发,选取4类天气学意义明确的预报因子:水汽类、大气不稳定度类、大气上升运动类和天气系统强度类,以总云量、低云量为预报对象,通过逐步回归法建立兴城站逐月、逐时次的云量预报方程.结果表明,云量主要受水汽、大气上升运动和大气不稳定度影响.回代检验结果表明,总云量平均绝对误差为20%,低云量平均绝对误差为16%,低云量的预报方程预报效果更好;总云量夏半年预报准确率更高,低云量冬半年预报准确率更高,可为云量精细化预报提供参考.     

基于ISCCP卫星资料的南中国海云量特征分析

为较准确地了解掌握可以反映南中国海天气和气候特征的云量分布演变特征,利用1999年1月至2009年12月的ISCCP卫星云量资料,通过物理量特征提取、对比分析等方法,研究了南中国海总云量及高、中、低云量的分布演变特征,以及其与其他海域各季节云量季节性变化特征。结果表明:南中国海低云量四季中均表现为由海区向沿岸递减,总云量和中、高云量夏秋季高于冬春季,低云量则相反。对于不同海域的云量细节特征要依据各季节大气和海洋环流变化来细致区分,这样有助于在掌握规律基础上有效制作海域上空云的预报。     

环渤海地区云量的精细化预报方法

利用2010-2016年的云观测资料和T639数值预报产品,分析了云量与影响云生成的主要气象因子间的相关性,通过逐步回归方法建立了环渤海地区云量的时间精细化定量预报模型.结果表明,与总云量和低云量相关性显著的气象因子主要是水汽、大气不稳定度和上升运动.其中水汽类因子包括整层相对湿度、整层湿度和大气可降水量;大气不稳定度类因子为K指数和位势不稳定指标;上升运动为850～400 hPa 5层平均垂直速度.通过逐步回归方法建立了环渤海地区总云量和低云量的时间精细化预报模型,总云量和低云量预报方程的复相关系数大部分在0.5以上.回代预报检验结果表明,总云量和低云量绝对误差分别为22%和18%;试预报检验结果表明,总云量预报的绝对误差为23%;个例分析结果表明,新民站和沂源站的预报效果比较理想,大部分时段总云量的预报值及变化趋势与实际观测结果接近,模型预报性能较好,具有一定的实际应用价值.     

中国北方云量的四季分布与降水

利用中国35°N以北地区1960-2005年333个站逐日地面观测总云量、低云量、降水量资料,并依据相关文献进行区划,系统研究了中国北方地区46年云和降水的时空分布特征,讨论了总云量、低云量、降水的相互关系.结果表明:中国35°N以北地区总云量、低云量分布形势与地形吻合较好,沿北方高大山脉有明显的云量高值区.总云量、低云量的季节分布特点显著:春夏两季东西部呈反相分布,秋冬季全区总云量、低云量分布稀少,但冬季在新疆天山以北有明显云量大值区.中国北方地区总云量、低云量与降水呈正相关关系,春季相关性最好,秋冬季次之,夏季最弱,但平原地区夏季的总云量、低云量与降水相关性尤为显著,山区则相反.逐区统计分析各区雨日数及各雨量级的总云量、低云量,发现北方各区在相同量级的降雨日,总云量、低云量差异不大.     

皖南冬半年云系和降水与东亚环流结构分析

用皖南5个气象站2001-2004年冬半年地面气象观测资料、美国NCEP/NCAR全球日平均分析场资料和历史天气图,对皖南冬半年云系和降水与大尺度大气环流进行了分析.主要结果如下:华北低槽型出现次数较多,平均云量接近最大值,平均降水量最大(5.7mm),平均云量和降水量南部略偏多.沿海低槽型出现次数最多(33.1%),平均云量(2.7、4.3成)和降水量(2.0mm)均最小,平均降水量自北向南逐渐增多.大陆高压(脊)型出现次数偏少,平均云量和降水量接近最小值,平均低云量和降水量南部偏多.南支低槽型出现次数较多,西南部平均云量和降水量偏多.西北低槽型平均云量最多(4.8、7.5成),平均降水量东部偏小.纬向环流型出现次数较少,平均云量居中等;平均降水偏小,南部略多.     

FY_2G总云量产品在河南省的订正检验

以河南省为检验区域,采用回归分析法基于地面总云量观测资料对FY_2G卫星观测总云量进行了订正检验.结果表明:(1)河南省采用7 km插值直径,对卫星观测总云量插值到站点,并选取2.3的订正系数,对卫星观测总云量进行订正得到的准确率较高;(2)对FY_2G卫星总云量订正后,总样本的准确率和春夏秋冬四季的准确率均有明显提高;(3)各种天气都订正比晴天不订正总体准确率高;(4)用前期的数据进行回归分析得到一个订正系数进行滑动订正,效果可能会更好,因此关于滑动订正有待后期研究进行.     

基于全球天气预报系统对河套周边地区低云量精细化预报

基于2008-2013年全球天气预报系统(GFS)预报场资料,构造了30个云预报因子,分析了其与低云量的相关关系,采用多元逐步回归预报方法建立了黄河河套周边地区低云量0～168 h逐小时精细化区域预报,评估了预报模型的预报效果.结果表明,低云量与水汽类因子整层湿度和整层相对湿度具有较强的正相关性;与大气可降水量、低层温度露点差和总温度具有较强的负相关性;与GFS云类预报因子有较强的正相关性.在预报方程中水汽类预报因子和GFS云量因子具有较高的引用频数.多元逐步回归方法低云量预报值与实况的差值明显低于直接使用GFS低云量的预报结果,在夏季逐步回归方法对低云量有较大改进,上半年对低云量的订正效果强于下半年.逐步回归方法对西北部低云量的订正能力高于东南部地区,部分地区的订正能力在20%以上.     

应用太阳辐射通量和云量的历史资料进行紫外线辐射强度预报

紫外线辐射是太阳总辐射的一部分,而云对太阳辐射具有明显的减弱作用。本文应用1961￣2000年南昌市太阳总辐射资料和云量（低云、总云量）资料建立不同月份太阳总辐射与云量之间的关系,并应用南昌市2002年6月￣2003年5月的紫外线辐射监测资料和太阳总辐射资料,建立紫外线与太阳总辐射之间的关系,最终建立南昌市紫外线辐射强度预报方法。     

青藏高原及周边地区云气候特征

利用25年(1983.7—2008.6)的ISCCP D2云气候资料,统计分析了青藏高原及其周边地区总云量时空分布特征,并根据高原地形特征、大气环流形势等作出了合理解释。     

中国云南地区地面紫外辐射观测

 在云南丽江(26°52′N,100°13′E)和勐腊(21°29′N,101°34′E)两地分别对以254nm和297nm为中心波长的太阳紫外辐射作了地面观测.观测时间为1999年7月～2000年5月.本文分析了两地紫外辐射的时空变化并初步讨论了与云量、臭氧总量的相关关系.研究结果表明:297nm波段的紫外辐射夏季强,冬季弱,具有明显的季节变化.丽江地区的紫外辐射在同一云量条件下高于勐腊地区,这可能是由海拔高度的差异引起.云量对两地的紫外辐射变化有强烈的影响,而当剔除云量、季节和随机变化等影响因素后,紫外辐射和臭氧总量呈现出了负的相关关系.     

考虑云层遮挡的敏捷成像卫星调度方法研究

针对敏捷成像卫星调度问题,考虑云层遮挡因素,分析计算云层遮挡对卫星成像机会的影响;建立了考虑云层遮挡因素的调度模型;设计一种基于最大化成像收益规则的启发式算法;通过实验算例验证了本文对云层遮挡考虑的有效性。     

中国北方水汽与云和降水的关系

利用中国35°N以北地区1961年1月1日-2001年12月31日58个探空站逐日高空观测资料以及地面观测的逐日总云量、低云量、降水量资料,分析了42a来中国北方各区水汽质量分数的变化特征,水汽质量分数与总云量、低云量以及降水量的年际变化特征,逐区讨论了水汽质量分数与总云量、低云量和降水量的相关关系.结果表明:中国北方地区42a水汽质量分数有微弱的增加;水汽质量分数与云量、降水量呈明显的正相关.水汽质量分数与云量、降水量的相关中,平均水汽质量分数与低云量、降水量的正相关最显著;云量与降水量的相关中,低云量与降水量的相关最显著.这三种相关的季节变化特征均为春季最显著,秋、夏季次之,冬季最弱.沙区的各相关系数均低于非沙区的,说明荒漠化对空中水资源也有一定的影响,尤其是在沙尘暴多发的春季,这一影响就更显著了.     

中国地区云与辐射对气候的影响

本文通过十年气象卫星系列观测资料和地面气象观观资料,分析云与辐射的关系。由此得出中国不同地区,不同季节的云量与地球行星反射率,与地气系统长波射出辐射的关系和经验公式。由此估算出地气系统净辐射随云量的变化率,以及云的反射率效应和温室效应之比。本文综合讨论地球一大气系统辐射过程。云对辐射平衡及气候的影响。     

基于可信度的TOF相机三维点云球覆盖网格重建

文章提出了一种基于可信度的球覆盖网格重建方法。该方法首先通过TOF相机信号幅值和获取的三维点云信息可信度的关系,利用可信度PCA算法提取出点云的法向矢量;然后根据二次误差函数拟合方法生成一个保持点云特征的球体集;最后通过球体之间的相交关系,构造出三角形网格曲面。实验结果表明,文中方法可以较好地重建出TOF相机三维点云网格曲面。     

古诗中云意象探微

古代诗歌中云的意象的运用常被赋予丰富的寓意，反映了一定时代人们思维情感和文化意识的多重融合。当“云”作为一种载体出现在诗歌中时，它实际上远远超出了其原始的本初意义，表现了诗人寄寓其中的深层意蕴，具有超凡的情感感染力与引人入胜的艺术理趣。     

云计算--实现概念计算的方法

云理论是实现概念的定性值与数字的定量值之间自然转换的有力工具．本文在云理论的基础上，提出了实现概念计算(也叫简化计算)的云计算方法．概述了云模型与不确定推理；给出了计算的逻辑描述，将计算过程抽象成为推理过程；运用机器学习的方法，给出了计算云化的过程，并且采用不确定推理的方法，给出了云的计算过程；简单阐述了云化计算的系统实现．     

公共云安全体系结构设计

针对云计算环境下新型服务模式的引入以及虚拟化技术的使用为信息安全带来一系列新的安全隐患问题, 对公共云的安全性进行研究。从用户安全目标数据安全性和云服务可用性及性能两方面入手, 全面分析公共云面临的安全威胁。设计了公共云安全参考框架, 提出从用户管理、 数据安全、 数据中心软硬件安全和控制权转移引发的安全问题加强公共云安全性。最后对云安全评估进行了讨论。实验结果表明, 该结构能整体提高公共安全性, 抵御各类安全威胁。     

有限集有序覆盖的若干计数问题

讨论了有限集的可空有序覆盖和非空有序覆盖的计数问题,运用加法原理、乘法原理和容斥原理等计数技巧,得到一组满足各种条件的,Nn的m组可空(非空)有序覆盖(A1,A2,∧,Am)的计数公式。