全球区域同化预报系统在台风移动与登陆预报中应用

全球区域同化预报系统为中国新一代数值天气预报模式.使用全球区域同化预报系统模式产品和常规观测资料,模拟预报了2005年4个登陆强台风,得到全球区域同化预报系统模式对于台风移动路径、登陆时间、地点、强度等方面的预报能力的初步评价,为应用全球区域同化预报系统模式进行台风天气预报和分析以及对于模式的进一步改进提供一些有意义的依据.结果显示,全球区域同化预报系统模式预报的台风路径24 h平均距离误差小于150 km,48 h平均距离误差小于200 km.模式预报台风强度偏弱,原因在于模式的初始场对台风强度的描述远低于实况,下一步需要改造模式初始场.     

复杂路径台风麦莎影响山东天气分析

利用常规、非常规天气资料对2005年以近年来罕见的路径影响山东的登陆北上类台风"麦莎"进行分析.结果显示:台风麦莎造成山东降水有远距离降水和直接影响时造成的降水;台风麦莎在500 hPa趋暖效应明显;历史研究成果对正确预报麦莎台风天气非常重要;副高变化是麦莎台风登陆后出现复杂蛇形路径的重要原因;日本数值预报对预报台风路径有很大帮助;没有西风带系统配合台风麦莎造成山东暴雨强度不强.个例的总结对预报非常重要,总结个例是提高预报水平、正确预报天气的重要途径和手段.     

江苏沿海精细化风暴潮模式研究与应用

针对江苏沿海易遭受风暴潮影响的现状,分析了江苏历史上台风风暴潮灾害特征.选用Holland台风风场模型计算风场为强迫场,通过目前被国际上广泛接受的水动力模型ADCIRC建立台风风暴潮模式.建立的江苏海域精细化风暴潮数值预报模型,结合江苏沿海岸线和地形变化特点,采用非结构网格技术对研究区域复杂海域进行重点加密,选取历史上影响江苏沿海典型的四个台风,进行江苏沿海精细化风暴潮后报检验.通过对影响江苏海域的不同时期的台风风暴潮过程的数值预报检验可以得出:台风风暴潮数值预报模型的后报相对误差为18.3%,预报相对误差不大于20%,能够较好的预报风暴潮过程的发展,刻画不同台风过程引起的风暴增水过程,实现了江苏省沿海台风风暴潮的3d数值预报.     

三维变分映射资料同化技术在台风数值模拟上的应用实验

台风移动路径及登陆是台风预报中的关键问题,提高台风初始分析场质量是改进台风数值预报效果的重要途径之一．文中首先对目前国际上占优势的变分资料同化方法：三维变分资料同化（3DVar）、四维变分资料同化（4DVar）和作者近年提出的三维变分映射资料同化方法（3DVM）的理论进行了简单的比较分析;然后基于MM5-4DVar的系统构建了MM5-3DVM系统;最后以9914号台风Dan为例,利用该系统设计了17组同化卫星AMSU-A反演的温度和风场资料及人造涡旋海平面气压场资料的数值实验,初步探讨3DVM技术对提高台风初始场质量的有效性．与4DVar的对照实验表明：通过文中3DVM系统得到的初始台风结构相对更合理,更能改善台风的模拟,特别是路径预报．敏感性研究表明：初始涡旋的大小、同化时间窗口的长短和信息量的强弱对台风路径和强度变化的敏感性,3DVM比4DVar技术更为稳定．特别地,3DVM利用历史资料只需低廉的计算代价进行初始化,这是符合业务预报需求的．     

福建沿岸台风暴潮数值实验

福建沿岸风暴潮灾害严重,为研发具有快速预警能力的福建沿岸风暴潮漫堤预警辅助决策系统,建立了福建沿岸台风暴潮数值模型,并对31个历史台风引起的福建沿岸风暴潮进行了后报模拟,结果与实际较为吻合.进而分别就台风前期近中心最大风速、前期中心移动速度和前期中心移动方向对后期增水的影响进行了数值实验.结果表明:在预报的台风参数的可能变化幅度范围内,前期台风参数对后期增水的影响较小.实验获得的最大绝对差值均远小于一般的风暴潮后报误差.     

长江口与杭州湾风暴潮三维数值模拟

基于改进的河口海岸和海洋三维数值模式ECOM-si，加入台风模型气压场和模型风场，同时考虑径流、天文潮与风暴潮耦合作用，数值模拟了TC9711（Winnie），TC0012（Prapiroon）和TC0014（Saomai）三个台风期间长江口和杭州湾的水位过程.与观测资料比较，模式较好地再现了台风期间的水位过程，采用Fujita（藤田）气压场公式计算的结果比Fujita Takahashi（藤田 高桥）气压场公式下的计算结果更符合实测值，并在上述3个台风期间计算水位值与观测值的均方误差分别为42.5 cm，41.7 cm，35.5 cm.     

台风韦帕的数值模拟和诊断分析

本文采用WRF中尺度数值模式,以NCEP再分析资料作为初始场和侧边界,对0713号台风韦帕登陆过程进行数值模拟,结果表明该模式能很好的模拟处理台风路径和暴雨落区,并进行相对螺旋度分析,结果表明相对螺旋度对降雨的预报有很好的指示作用。     

中期数值降雨预报在汛限水位动态控制中应用研究

定义中期数值降雨预报最大可利用预见期、最大可利用预见量和实时预见期折减系数3个参数,对中期数值降雨预报信息进行预处理,且给出评估中期预报精度的指标以及指标的求解方法;然后利用上述3个参数,对汛限水位实时动态控制相对安全期进行定义,进而提出利用中期预报进行汛限水位动态控制的实时相对安全期法.对该方法风险分析过程就是对上述3个参数的优选过程.基于此,分别定义评估风险、风险效益以及调度决策者承受风险能力的指标,建立控制风险在决策者承受能力内而追求风险效益最大的风险分析模型,即参数优选模型.浑江上游桓仁-回龙库群试用结果表明,经济效益显著.     

相似离度在船用防避台风决策系统中的应用

给出了用一种相似比较的新的数学衡量标准－相似离度及其预报台风路径和强度的使用技术,预测检验和推广应用表明,该方法对台风路径和强度的短,中期预报都显示了非常好的效果,显著地提高了预报精度,并能有效地预报台风 过程,对奇异路径和热带低民有相当的报能力,系统操作简便,运算迅速,特别适合于朋微要的舰船使用。     

福建海岸台风暴潮数值预报方法的初步研究

台风暴潮数值预报的困难在于:一、临时上机费时颇长,导致预报时效缩短。二、面临台风袭击而不备有计算机的沿海台站不能采用数值预报方法。如果用数值计算方法,将各种可能强度、路径的台风所引起的增水事先算出,编成诺模图,上述困难即可克服。本文称这种图为“数值预报诺模图”。一般地说,由于计算和编图的工作量大,     

工业及城市生活用水定额编制的探讨

在分析、考虑影响工业及城市生活用水定额主要因素的基础上，开发了工业及城市生活用水定额数据分析系统，将用水定额编制简单化，并可以用统一的标准来衡量。文章以实例介绍了用水定额数据分析系统在编制工业及城市生活用水定额中的应用。     

因子分析在健康住宅环境评价中的应用

针对目前住宅建设中愈来愈受关注的居住健康问题,通过实际调查数据,从居住的物理与社会环境两个方面使用多元统计中的因子分析方法建立数据模型,分别从3个层次对影响居住健康的各种因素以及因素下的评估点进行了分析,初步得到主要影响居住健康的物理因素和社会因素,实现了对居住健康影响评价指标体系结构的验证.     

基于无线传感网络的三峡流域水环境监测系统

为解决长江三峡库区流域因幅员辽阔、地形复杂难以实施大范围水质监控,设计了一种基于无线传感网络的水环境监测系统.该系统采用无人值守的无线传感网络架构,借助分布式数据采集方式,基于GPRS通过无线网络实现鉴定检测数据的传输,提高了监测精确度,降低了对单个节点传感器的精度要求;大量冗余节点的存在,使得系统具有很强的容错性能;密集分布的节点增大了覆盖的监测区域,减少了洞穴或者盲区.讨论了环境监测系统的结构,设计了监测设备的软硬件系统,基于搭建的系统在线测试环境,给出了主要的实际水环境检测参数的测量数据.测试数据分析结果表明,所设计的系统可以满足三峡库区对水环境参数监测的需要.     

基于CAN总线的液位数据采集传输系统设计

根据水池液位连锁问题,提出并设计了一种采用CAN协议总线作为数据传输手段,利用单片机和外围电路构成的采集传输系统.该系统可以对液位高度进行实时采样和显示,若超出规定水位上下限时发出报警信号,同时液位数据经CAN驱动送CAN总线上传输.     

水资源可持续利用模型及其应用研究

分析了不资源可持续利用系统的目标参量,建立了水资源可持续利用的多目标分析评价核心模型,并给出多目标模型求解思路和方法,为水资源与经济关系的一研究奠定了理论基础。应用该模型和算法,进行关中地区水资源可持续利用的实例研究,得出了不同水平年关中地区水资源利用与经济发展相协调的满意方案。研究成果对缺水地区的水资源与社会经济、生态环境的可持续发展研究具有参考和实用价值。     

智能变电站给水系统的应用研究

针对智能变电站的工程实际条件,介绍了全站给水系统,结合全寿命周期理念进行了技术经济分析比较,确定了满足本工程实际需要的既经济又实用的给水系统方案。     

无线水质参数检测系统的开发

在分析当前水污染及其治理现状的基础上,根据水质参数检测现场的实际需求,提出具有密封和无线通信功能的水质参数检测模块整体设计方案。采用传感器技术、微处理器技术完成检测模块的开发,构建无线网络,利用群体智能优化算法实现网络节点定位优化。实验测试结果表明:系统具有速度快、数据处理及分析能力强、性能可靠的特点,可改善目前检测设备普遍体积过大、携带不方便及检测效率低等问题。     

多水源供水系统宏观管网模型及其求解方法

为解决多水源供水网络建模问题,在对2种管网建模方法进行分析和比较的基础上,建立了一种管网宏观回归模型,并给出了模型的数学求解方法,通过对某市供水系统的实际运行数据的仿真计算,证明了该模型和算法的有效性.     

熵权-双基点法在地表水水质变化评价中的应用

如何准确地评价地表水水体质量日益成为学科研究热点.利用水质评价基础指标体系,结合评价地区的实际情况,筛选出具有实际代表性的水质评价指标,应用熵权-双基点法,建立起评价模型,根据计算得到的权重来评价水质变化状况.客观计算所得的权值,排除了人为因素的干扰,从而使最终评价结果更加精准.最后运用上述评价模型,对太子河辽阳段中3个断面所测得的水质数据进行分析,并把所得结果与实际水质情况进行对比,验证了该评价模型的合理性及精准性.     

淮北市裂隙岩溶水动态模拟与超采评价

以淮北市裂隙岩溶水源地开采实际为研究对象,利用水位自回归与多元回归相耦合的方法建立水位动态模拟模型;根据对1997-2004年期间实际水位动态的模拟过程与结果,论述耦合方法计算精度较好的内在原因,阐述该方法的优越性;结合区域水位动态特征,分析区域裂隙岩溶水超采的成因,从用水公平角度讨论超采临界水位的确定方法,利用动态模拟模型评价水源地的超采程度;基于区域水位动态特征和超采评价结果,探讨水源地限采的技术思路.