基于FY-3A/MERSI中国区域地表类型识别研究*

基于风云三号卫星(FY3)搭载的中分辨率光谱成像仪(MERSI)可见光、近红外和热红外通道资料,利用支持向量机分类方法,对整个中国区域4个时段(2012年2月、2012年4月、2012年8月和2012年11月)地表类型进行识别,并进行分类精度验证。结果表明:4个时段分类结果的总体精度都保持在95%以上。可见,基于FY-3A/MERSI数据,利用支持向量机方法得到的分类结果精度非常高,符合实际情况,表明MERSI资料及本文研究方法在地表类型识别上具有其有效性。     

长江三角洲地区地面GPS探测大气的研究进展

简述利用GPS探测数据反演得到大气可降水量(PWV)的月平均分布情况,单站PWV时序图与1小时降水量的对应关系。GPS/PWV月平均分布具有一定的季节变化特征,PWV的变化与降水过程有很好的对应关系,利用GPS/PWV可以很好的为大暴雨、台风、梅雨期等的监测和预报服务。     

集合卡尔曼滤波同化理论及其在一次暴雨过程中的应用

集合Kalman滤波用于数值试验有着雄厚的理论基础。本文介绍了集合Kalman滤波理论及其技术实现,在此基础上搭建了集合Kalman滤波同化系统,并用MM5模式做同化实际探空资料48小时的试验。试验结果表明:集合Kalman滤波同化探空资料可以改善MM5模式的预报效果。     

山西一次特大暴雪过程的数值模拟

应用常规气象观测资料和NCEP 1＆#215;1＆#176;再分析资料以及WRF模式，对发生在2009年11月9日至12日山西境内的特大暴雪过程进行不同物理参数化方案对暴雪影响的敏感试验。结果表明：集合平均预报较控制预报具有明显的改善效果，选取合理的物理方案对降水预报有重要作用，模式的积云参数化方案对模拟降水落区和量级影响较小，微物理化方案对降水极值中心位置的模拟有明显变化，模式边界层方案对降水的范围有所改变。通过检验模式集合预报能力表明，模式集合预报评分随着降水量级的增大而提高，尤其对大雪、暴雪和大暴雪的预报效果更加明显，但对极值预报仍不尽人意；集合系统可较好地模拟出此次暴雪过程，为山西暴雪过程预报模式的参数配置方案提供有价值的参考。     

气候变化对河北省水资源总量的影响

利用近50 a河北省气候、水资源和预估资料,对气候变化与河北省水资源总量的关系进行了分析,结果表明:近50 a,河北省夏季降水量呈明显减少趋势,平均每10 a减少22 mm,年气温呈明显升高趋势,平均每10 a升高0.37℃.河北省气候暖干化趋势造成水资源总量明显减少,平均每10 a减少11.7%.多模式预估,到2050年,河北省年降水量将比1961—1990年增加约10%,年气温将升高约2℃,河北省水资源总量将增加15.3%.     

西风应力的纬向变化对热带海气耦合过程的影响

本文研究了西风应力的纬向变化对热带海气耦合过程的影响问题，得到了柱函数展开后的赤道β平面上的绝热线性运动方程的零阶和二阶的解析解．结果表明，引入西风应力的纬向变化后，整体温跃层厚度降低，暖水东移之前会在接近西边界处形成堆积层，这说明西风应力的纬向变化对于Kelvin波的形成是一个必要的因素．另外，当边界冷水东移之后，新的暖水不断补充到西边界，如果西风应力的作用时间较长，暖水补充的效应减弱并在时间上滞后．同时，西风应力的纬向梯度需要达到一定的强度才能得到较为合理的结果．由于西风应力的纬向变化，在热带大洋的西边界，在西风应力的驱动下，经圈流在其作用时间内随时间增长，在这之后随时间衰减，此时在西边界处经圈流是稳定的．总之，引入西风应力的纬向变化能得到较为符合实际的解．     

长江三角洲地区地面GPS探测大气的研究进展

简述利用GPS探测数据反演得到大气可降水量(PWV)的月平均分布情况,单站PWV时序图与1小时降水量的对应关系。GPS/PWV月平均分布具有一定的季节变化特征,PWV的变化与降水过程有很好的对应关系,利用GPS/PWV可以很好的为大暴雨、台风、梅雨期等的监测和预报服务。     

扩展VAP对单多普勒雷达径向风的反演及质量控制

利用理想的均匀和涡旋风场模拟了多普勒雷达径向风资料，检验了VAP方法的反演能力，发现VAP方法对均匀风场反演能力很强，而对涡旋风场反演效果较差，分析显示局地均匀风的假定是主要原因．针对该假定过于理想化的特点，结合实际风场提出了扩展VAP方法，模拟资料对比试验表明，扩展VAP方法计算简便，能显著提高雷达径向风的反演质量，反演风场在风速大小和方向上都更合理．实例反演也证明了扩展VAP方法的反演性能，与双多普勒雷达反演结果基本一致．最后还结合气候极值、时空连续性条件对反演结果进行了质量订正，使反演的风场质量得到了进一步提高，为资料的下一步数值应用奠定了基础．     

湛江港海域台风浪模拟研究

利用第3代近岸海浪数值模式对影响南海湛江港海域的3次台风浪过程进行了模拟研究。结果表明：由藤田台风模型同化相应时刻的台风要素、NCAR网格点资料、单站观测资料后提供模式所需风场，利用自嵌套方式提供模式所需波谱边界条件的处理方法，对这3次台风浪的模拟来说，是较为理想的，此方案可为该海域台风浪的模拟预报提供较好的参考。     

华北夏季降水年代际变化与东亚夏季风、大气环流异常

利用华北夏季降水资料和NCEP/NCAR再分析资料,对华北夏季降水、东亚夏季风年代际变化特征及大气环流异常进行研究,发现一些有意义的结果:华北夏季降水变化存在明显的8a、18a周期,东亚夏季风变化18a、28a周期性比较明显,二者年代际变化特征明显,但华北夏季降水变化和东亚夏季风变化的周期不完全一致.华北夏季降水量变化在60年代中期发生了突变,东亚夏季风变化在70年代中期发生了突变.华北夏季降水与东亚夏季风变化存在很好的相关关系,强夏季风年,华北夏季降水一般偏多,弱夏季风年,华北夏季降水一般偏少,但又不完全一致.东亚夏季风减弱是造成华北夏季降水减少的一个重要因素,但不是唯一因素,华北夏季降水减少还与环流异常密切相关.在地面上,青臧高原地区、华北地区气温下降造成华北低压系统活动减少,不利于降水.在850 hPa层上,东亚中纬度的西南季风和副热带高压南部的偏东风、西北部的西南风异常减弱,使得西南气流输送水汽很多难以到达30°N以北的地区,而副热带高压西部外围偏东南、偏南气流输送到华北地区的水汽也大量减少,水汽不足造成华北夏季降水偏少.在500 hPa高度场上,80年代欧亚遥相关型表现与50年代相反,变为欧洲( )、乌拉尔山(-)、中亚( )形势,这种环流使得乌拉尔山高压脊减弱,贝加尔湖至青藏高原高空槽变浅,纬向环流表现突出,不利于冷暖空气南北交换.同时在500 hPa气温场上,80年代,西伯利亚至青藏高原西北部的冷槽明显东移南压到蒙古至华北地区,锋区位于华北以东以南位置,使得华北地区冷暖空气交汇减少,降水也因此减少.华北夏季降水减少是由于东亚夏季风减弱和大气环流异常造成的.