三水源新安江模型参数不确定性分析PAM算法

针对水文模型参数不确定性分析常用方法 收敛速度缓慢,容易陷入参数空间局部最优区域等 问题,提出了PAM (parallel adaptive metropolis) 算法;对三水源新安江模型参数不确定性进行分析 研究。实例研究表明显著提高了计算速度和求解质 量,参数后验分布结果为区间预报提供了条件。     

TRMM多卫星测雨数据在赣江上游径流模拟中的应用

选取赣江上游峡山站以上集水区域为研究区域,以雨量站观测数据为基准数据,评估热带降雨观测计划TRMM一3842V6降水数据的精度,并采用上述2种降水数据驱动栅格型新安江模型,模拟赣江峡山站日流量和月流量过程．结果表明,尽管TRMM日降水数据较雨量站数据存在较大偏差,但采用TRMM降水数据模拟的日流量能基本再现峡山站的日流量过程;TRMM月降水数据精度较高,能够较为精确地模拟峡山站的月流量过程．因此TRMM月降水数据可应用于赣江流域的降雨．径流过程模拟,在无资料地区的水文预报、水资源估算、水资源评价与规划等相关研究领域具有广阔的应用前景．     

TRMM月降水产品在西北内陆河流域的适应性定量分析

利用1998-2008年56个气象台站降水资料,结合TRMM月降水产品,通过对TRMM3B43降水数据在不同气候区、不同时空尺度的精度对比分析,探讨了卫星遥感反演降水产品在中国西北内陆河流域的适应性.结果表明:TRMM探测的月降水数据与实测月降水数据在整体上具有较好的一致性和线性相关性,相关系数为0.76,效率系数为0.58,其探测的降水量比观测值略大;TRMM在高原气候区月降水量的探测效果要优于在西风带区的;TRMM数据所反映的降水量的年内变化过程和实测降水量结果基本一致,但在具体的量上有一定的差异,表现为对降水相对集中的5-9月低估实测降水量,而在降水较少的10月-次年4月高估实测降水量,反映了TRMM对较大强度降水量的探测能力不足.流域多年平均降水量呈现南、北部大,中部小的格局,降水量的高值中心主要出现在高山地区,高达300 mm;而受西风环流影响的塔里木盆地东南面的且末-若羌一带、吐鲁番盆地和受高原区影响的柴达木盆地为极端干旱少雨区,降水量均不足100 mm.     

卫星云图在短期降水预报中的应用

下文将介绍静止卫星云图在巴州短期预报中的应用，从卫星云图的图像处理，数据处理及统计分析等多种方法入手，为短期降水预报提供更多更形象的产品。     

汤河流域降水径流变化趋势分析

基于汤河1970—2014年的降水、径流量数据,利用滑动平均、相关分析、累积距平及M-K突变检验法,对近45a间的降水量、径流量的变化趋势以及两者间的关系进行了分析.结果表明:(1)在年际尺度上,1970—2014年降水与径流均呈不显著下降趋势,年降水量减少速率为11.48mm/(10a),年径流量减少速率为45.27亿m~3/(10a);降水径流突变年份均发生于1976年;在年内尺度上,流域夏季降水量占全年63.48%,年均降水不均匀系数为0.43,多年来有不显著升高趋势,年均径流不均匀系数为0.36,多年来有不显著降低趋势.(2)多年来,年降水量、年径流量显著相关;在年内,夏季降水与径流相关性最大,且径流与降水的相关存在延迟性.(3)空间上,流域多年平均降水量在春、秋和冬季由北到南减少,夏季由北到南增多.径流与降水变化紧密相连,同时人类活动对径流调控起到了一定作用.     

长江上游卫星反演与再分析降水数据的适用性评估

为评估不同降水数据在长江上游的适用性,基于气象站点观测数据,采用多种评价指标,定量评估了卫星反演降水数据(IMERG-Final、GSMaP-Gauge)及再分析降水数据(ERA5-Land)在长江上游的应用精度,并分析了各降水数据在不同等级降水的误差结构。结果表明:3套降水数据均能准确捕捉流域降水东高西低的空间格局,与观测降水有着良好的相关性,且2015—2019年表现平稳,有可长期应用的潜力;各降水数据时间分辨率越高,误差相对越大,在流域地形变化剧烈的中部误差更大;对弱降水易错报高估,对强降水的低估随降水强度上升而加剧;两套卫星反演降水数据总体误差较小,适用性良好,IMERG-Final有更好的误差控制能力,GSMaP-Gauge对降水发生的识别更为准确;ERA5-Land明显高估流域降水,尤其在西南部地区。     

卫星遥感在HUBEX试验中的应用研究

利用先进的热带降雨测量卫星(TRMM)资料,以及1998年夏季淮河流域能量与水分循环试验中的加密观测资料,对淮河流域梅雨锋降水过程中云中液态水、云雨结构、雨区和雨率进行了反演计算,同时对淮河流域地表湿度和洪涝等进行了研究.结果对于降水和洪涝的监测和预报,具有重要的使用和参考价值.     

轻型井点降水在溢洪河衬砌工程中的应用

介绍了在黄河三角洲地区进行轻型井点降水的主要施工技术,对降水效果好坏的原因进行了分析。     

管井降水法在沙河渡槽工程中的研究和应用

通过对管井降水法进行分析,并根据工程实际地质情况进行现场降水效果试验,确定了满足工程要求的管井井型结构及管井布置方案,查明了工程区含水层的地层结构,获取工程区内地层渗透系数k、影响半径r值等;将管井降水法应用于沙河渡槽基坑降水,有效保证了降水效果,改善了土的性质;大大改善施工操作条件,提高了工效,加快了工程进度.     

不确定性推理理论在卫星故障检测和诊断中的应用

推理理论一般分为确定性推理理论和不确定性推理理论。传统的卫星故障检测和诊断应用的是确定性推理。然而，在卫星故障检测和诊断的实践中，仅使用确定性推理是很难对某些故障进行检测和诊断的，因为这时需要合情推理和容错能力。不确定性推理理论可以满足此要求。目前，航天领域的许多专家和实际工作者正致力于应用不确定性推理理论检测和诊断那些用确定性推理无法检测和诊断的故障。不确定性推理理论包括诸如包含度理论、粗糙集理论、证据推理理论、概率推理理论、模糊推理理论等。笔者研究的卫星故障检测和诊断的三种新方法，分别应用了包含度理论、粗糙集理论和证据推理理论。     

Significant impacts of the TRMM satellite orbit boost on climatological records of tropical precipitation

With the unprecedented spaceborne precipitation radar(PR),the Tropical Rainfall Measuring Mission(TRMM) satellite has collected high-quality precipitation measurements for over ten years.The TRMM/PR data are nowadays extensively exploited in numerous meteorological and hydrological fields.Yet an artificial orbit boost of the TRMM satellite in August 2001 modulated the observation parameters,which inevitably affects climatological applications of the PR data and needs to be clarified.This study investigates the orbit boost effects of the TRMM satellite on the PR-derived precipitation characteristics.Both the potential impacts on precipitation frequency(PF) and precipitation intensity(PI) are carefully analyzed.The results show that the total PF decreases by 8.3% and PI increases by 4.0% over the tropics after the orbit boost.Such changes significantly exceed the natural variabilities and imply the strong effects of orbit boost on precipitation characteristics.The impacts on stratiform precipitation and convective precipitation are inconsistent,which is attributed to their distinct precipitation features.Further analysis reveal that the increased PI of stratiform precipitation is mainly due to the decreased frequencies of light precipitation,while the semi-constant PI of convective precipitation is caused by the concurrently decreased frequencies of light and heavy precipitation.A modification is applied to the post-boost PR precipitation data to retrieve the actual trends of tropical precipitation characteristics.It is found that the PI of total-precipitation approximately keeps invariable from 1998 to 2005.The total PF has no obvious trend over tropical oceans but decreases considerably over tropical lands.     

雅鲁藏布江流域TRMM降水数据降尺度研究

为了获取我国西南典型缺资料地区雅鲁藏布江流域较高时空分辨率的降水空间分布数据,开展了复杂地形条件下的卫星降水资料降尺度方法研究.构建了基于TRMM降水数据的雅鲁藏布江流域降水时空降尺度模型,并利用搜集的降水实测数据对模型进行了率定和精度验证,结果表明:1)研究提出的水汽运移距离因子在雅江流域与降水具有很强的相关性,在构建的空间降尺度模型中其显著性优于传统地形指示因子DEM;2)TRMM降尺度结果较原始降水数据空间分布更为合理性且细节刻画能力更强,但统计精度月际差异明显,月R2值主要集中在0.5~0.9之间,RMSE值在3.7~40mm之间波动,且整体呈现随月降雨量增加而增大的趋势,个别月份由于降水观测极值出现而导致R2值不足0.1.日尺度上,降尺度结果受原始TRMM降水数据精度影响,平均精度R2不足0.3.     

不同降水驱动的SWAT模型参数不确定性研究

以抚河流域与黑河流域为研究区,应用4种降水产品(CMORPH CMA、CMFD、CMADS、MSWEP)驱动SWAT模型模拟日流量,评估4种降水产品在湿润区与干旱区的适用性;使用自适应降维评估法选出流域的敏感参数,并进行一致性检验。结果表明:抚河流域4种降水产品的纳什效率系数(NSE)均在0.70以上,其中CMORPH CMA和CMADS的NSE均能达到0.82;黑河流域CMORPH CMA和CMADS的NSE大于等于0.76,而CMFD和MSWEP的NSE分别为0.72和0.74。抚河流域4种降水产品具有相同的敏感参数;黑河流域CMORPH CMA和CMADS有相同的6个敏感参数,而CMFD和MSWEP则分别有5个和8个敏感参数。4种降水产品在湿润流域和干旱流域都能得到较好的应用效果,但是CMORPH CMA和CMADS的模拟效果要优于CMFD和MSWEP。不同的降水输入也会对模型参数敏感性分析的结果产生影响,当降水表现越接近时,所筛选的敏感性参数也越相似。     

氧化铝晶种分解能量传递过程的动态建模

建立描述拜耳法生产氧化铝工艺中晶种分解工序的单槽和串联槽的能量传递过程的动态机理模型.应用某氧化铝厂的实际生产过程数据对该模型进行仿真计算验证模型的可靠性和准确性.研究结果表明:该模型揭示了分解温度与其影响因素(过程变量及工艺参数)之间的关系,当已知生产条件和操作参数时,可应用该模型预测全工序各种分槽的晶种分解温度;当已知各个种分槽的最佳分解温度时,可应用该模型进行生产工艺允许条件约束下的多变量寻优,获取以最佳分解温度分布为控制目标的全工序生产操作优化决策.因此,该模型具有重要的理论意义和显著的实用价值.     

卫星实测臭氧总量资料在区域气候模拟中的应用研究

 将卫星观测的TOMS臭氧总量资料应用于区域气候模拟中,在不同纬度的地区采用随季节变化的臭氧总量.以中国地区为例,对比模拟了考虑臭氧随季节、纬度变化和模式原有的固定臭氧值对气候的不同影响.结果发现:对区域气候模式RegCM2而言,用于研究中国地区时,模式中的臭氧总量比实际状况偏大,利用实测臭氧资料后能产生负的晴空辐射强迫,并引起云量变化,导致地表温度变化.     

卫星激光通信光束控制中的迟滞建模与补偿

为保证卫星激光通信的链路稳定,需要将接收的光束始终控制在通信中心点.由于压电陶瓷驱动的快速倾斜镜具有高刚度和快速响应等特点,作为执行机构广泛应用于卫星激光通信的精跟踪系统.但是压电陶瓷本身具有迟滞特性,给精跟踪系统的闭环控制带来了难题.传统的处理方法是在精跟踪系统内部增加一层闭环控制使快速倾斜镜达到线性化的目的,但这会极大地降低精跟踪系统的带宽.通过对快速倾斜镜结构进行分析,我们发现可以利用对称迟滞模型对其迟滞特性进行建模,进一步提出了一种基于Madelung规则的对称迟滞建模与补偿方法,能够精确地描述和补偿快速倾斜镜的迟滞特性,有效地提升光束控制带宽,从而提高通信链路的稳定性.理论仿真和实验结果验证了所提出方法的有效性.     

Polewards chromosome movement driven by microtubule depolymerization in vitro

We constructed complexes between isolated chromosomes and microtubules made from purified tubulin to study the movement of chromosomes towards the 'minus' end of microtubules in vitro, a process analogous to the movement of chromosomes towards the pole of the spindle at anaphase of mitosis. Our results show that the energy for this movement is derived solely from microtubule depolymerization, and indicate that anaphase movement of chromosomes is both powered and regulated by microtubule depolymerization at the kinetochore.     

并流式进料沉淀法二氧化硅的制备

以工业水玻璃和硫酸为原料,用并流式进料的化学沉淀法制备了大孔容、高比表面积的超细SiO2粉末,用BET、TG-DTA、激光粒度分析等手段对其性能进行表征,并研究了进料方式、表面活性剂和热处理等因素的影响.结果表明,并流进料沉淀法所制得的多孔型SiO2比表面积可达823 m2/g,孔容可达1.438 cm3/g.