检索结果-内蒙古大学图书馆

中国环境科学 2015年第2期35卷 321-328页

作者：栾天方双喜周凌晞姚波刘钊南京信息工程大学大气物理学院江苏南京210044 中国气象科学研究院北京100081

针对黑龙江龙凤山区域本底站2009年1月~2011年12月大气CO2在线观测数据,研究基于地面风、日变化等大气本底/非本底数据筛分方法（SWDV）和稳健局部近似回归大气本底/非本底数据筛分方法（REBS）在龙凤山区域本底站的适用性.研究表明：2... 详细信息

针对黑龙江龙凤山区域本底站2009年1月~2011年12月大气CO2在线观测数据,研究基于地面风、日变化等大气本底/非本底数据筛分方法（SWDV）和稳健局部近似回归大气本底/非本底数据筛分方法（REBS）在龙凤山区域本底站的适用性.研究表明：2种筛分方法在春、秋和冬季都能很好反映龙凤山大气CO2浓度的趋势变化及局地源汇对观测CO2浓度的影响,对于高浓度的非本底数据都能够较好的识别,但在夏季使用REBS方法会影响筛分的准确性,不建议在龙凤山区域本底站使用REBS筛分方法.SWDV和REBS法筛分出的本底数据分别占总数据量的30.7%和58.9%.2种方法均筛分为本底浓度和非本底浓度的数据分别占总数据量的21.5%和32.0%.二者筛分的本底季平均浓度在春季相差最小为（0.1±0.3）×10^-6（摩尔比,下同）,冬季和秋季次之,在夏季相差最大为（4.2±1.0）×10^-6.典型个例分析表明,SWDV法会将白天一些受西南污染气流影响的CO2浓度误筛分为本底浓度,REBS法会将个别在静稳天气条件下受局地影响大的CO2观测值误筛分为本底浓度.夏季局地污染状况可能被植被强烈的光合作用抵消,CO2浓度变化不大,使得REBS误筛分为本底浓度,以及对于一些较低的CO2浓度值,REBS误筛分为非本底浓度,这些因素导致2种筛分方法在夏季本底浓度差别较大.

关键词： CO2 龙凤山基于稳健局部近似回归的筛分法(REBS) 基于地面风日变化等的筛分方法(SWDV) 本底非本底

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云的垂直非均一性对卫星3.7μm通道反射率的影响

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气象 2013年第1期39卷 80-87页

作者：刘浩周毓荃南京信息工程大学南京210044 中国气象科学研究院北京100081

卫星3.7μm通道被广泛用于反演云粒子有效半径。为了解云的垂直非均一性对该通道反射率的影响,作者基于SBDART辐射传输模式,分别计算了有效粒子半径垂直连续变化分布下和垂直分层均一分布下的3.7μm反射率。结果表明对于有效粒子半径垂... 详细信息

卫星3.7μm通道被广泛用于反演云粒子有效半径。为了解云的垂直非均一性对该通道反射率的影响,作者基于SBDART辐射传输模式,分别计算了有效粒子半径垂直连续变化分布下和垂直分层均一分布下的3.7μm反射率。结果表明对于有效粒子半径垂直连续变化分布的云,当云比较薄(光学厚度小于10)时,如果把有效粒子半径垂直非均一的云当作垂直均一的云进行反演,会出现一定的误差,该误差随着光学厚度的增大而减小。当云足够厚(光学厚度大于10)时,该误差小于10%,可以认为此处云粒子垂直结构的变化对3.7μm通道反射率没有影响。对于有效粒子半径垂直分层均一分布的云,当光学厚度比较大时,只有靠近云顶的"浅层"(即有效辐射层,其光学厚度约为3～10)的云参数变化才能对3.7μm反射率产生影响。有效辐射层的光学厚度与云上层有效粒子半径、太阳天顶角和卫星天顶角等因素呈反相关,与相对方位角无无明显的联系。

关键词： 3 7μm通道反射率粒子有效半径辐射传输模式有效辐射层非均一性

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高炮、火箭和飞机催化扩散规律和作业设计的研究

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气象 2014年第8期40卷 965-980页

作者：周毓荃朱冰南京信息工程大学南京210044 中国气象科学研究院北京100081

文章基于扩散计算的解析解,提出了针对高炮、火箭和飞机等不同催化方式的点源、多线源和移动点源的数值计算方案,分别研究了不同催化方式催化剂扩散规律和有效范围,并利用卫星捕获的一次飞机播云实例检验了计算方案,同时研究了实现目标... 详细信息

文章基于扩散计算的解析解,提出了针对高炮、火箭和飞机等不同催化方式的点源、多线源和移动点源的数值计算方案,分别研究了不同催化方式催化剂扩散规律和有效范围,并利用卫星捕获的一次飞机播云实例检验了计算方案,同时研究了实现目标区充分催化的作业设计等问题。主要结论有:高炮做为点源催化,单个高炮作业,达到有效催化浓度的范围半径约只有0.5 km,应当采用多炮弹密集作业,比较有利于浓度和催化范围的维持,提高炮弹成核率能够很大程度地提高高炮作业效果;火箭和飞机作为线源催化,1 h内达到有效催化浓度的宽度分别为7和6.6 km,此宽度可作为多线播撒作业飞行间距设计的参考依据;飞机单线播撒达不到充分催化的要求,而耕作式播撒,在风速作用下,扩散区域会分散或重叠。根据风速大小设计的"8"字形来回播撒飞行路线,可使目标区得到充分播撒。在扩散计算方案研究基础上研发的各类催化扩散计算和作业设计软件系统,可方便准确地计算飞机、高炮和火箭实际作业时催化剂在云中扩散的范围、浓度及其随时间的演变,并可针对不同目标区进行充分播撒催化的作业设计,结果直观简明,为催化扩散计算的实际业务应用和作业设计提供了帮助。

关键词：催化扩散范围点源线源移动点源作业设计

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基于相态识别的S波段双线偏振雷达最优化定量降水估测方法研究

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气象 2017年第9期43卷 1041-1051页

作者：汪舵刘黎平吴翀南京信息工程大学南京210044 中国气象科学研究院北京10008

为了提高雷达定量降水估测的精度,本文利用雨滴谱数据、实际雨量以及不同偏振参量建立起的降水估测公式,参考CSU-ICE算法降水估测模型,建立了一种基于相态识别的S波段双线偏振雷达最优化定量降水估测算法(简称HCALIQ)。利用广东珠海S波... 详细信息

为了提高雷达定量降水估测的精度,本文利用雨滴谱数据、实际雨量以及不同偏振参量建立起的降水估测公式,参考CSU-ICE算法降水估测模型,建立了一种基于相态识别的S波段双线偏振雷达最优化定量降水估测算法(简称HCALIQ)。利用广东珠海S波段双线偏振雷达数据和华南密集的地面自动站网的雨量,以两次华南夏季典型的降水过程为例,对该最优化算法的估测效果进行了统计分析,并进一步与CSU-ICE方法、传统的R(Z_H)方法进行了比较。结果表明:以地面雨量计为标准,HCA-LIQ最优化算法表现出与雨量计较强的相关性且有着较好的稳定性。雷达相对地面雨量计小时雨量估测的偏差分布与离雷达的距离关系不大。按过程分类的结果显示,强对流云降水时,两种最优化算法要明显优于传统的R(Z_H)方法;混合云降水时,最优化算法的效果并不比R(Z_H)方法好;HCA-LIQ最优化算法比CSU-ICE算法效果更佳。按雨强分类统计时发现,与传统的R(Z_H)方法相比,HCA-LIQ最优化算法对小雨的估测偏差降低了23%,对中雨的估测偏差相当,对大雨、暴雨的估测偏差分别降低了71%、68%。

关键词：双线偏振雷达定量降水估测最优化测雨精度

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估算雨滴谱Γ分布三参数的阶矩法研究

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气象 2016年第7期42卷 777-789页

作者：熊飞麟周毓荃南京信息工程大学南京210044 中国气象科学研究院北京100081

利用2014年8月4—23日山西忻州OTT-Parsivel二代激光雨滴谱仪获得的雨滴谱资料,研究了估算雨滴谱T分布三参数的阶矩法。把降水云分为层状云、积状云、积层混合云三种,采用最小二乘法和阶矩法估算雨滴谱,并在现有阶矩法的研究上,提出一... 详细信息

利用2014年8月4—23日山西忻州OTT-Parsivel二代激光雨滴谱仪获得的雨滴谱资料,研究了估算雨滴谱T分布三参数的阶矩法。把降水云分为层状云、积状云、积层混合云三种,采用最小二乘法和阶矩法估算雨滴谱,并在现有阶矩法的研究上,提出一种新矩量组合M036与其他矩量一起分1 min、5 min平均和5 mm滑动平均估算雨滴谱样本的均方根误差和误差谱分布,并进行比较,同时研究了不同降水云雨滴谱三参数随雨强R的变化关系。结果表明:阶矩法估算T分布雨滴谱,M036矩量组合代表雨滴数浓度、液态水含量和雷达反射率因子,三个物理量计算方便,物理意义清晰,实际应用中如能通过探测手段获得三个矩量,就能反演得到云中雨滴谱。阶矩法中M036估算最好;估算三种不同时间雨滴谱样本的均方根误差平均值,M036误差最小;分析三种不同时间雨滴谱样本的均方根误差谱分布,M036谱宽最窄,误差集中;估算三种降水云雨滴谱三参数随雨强R的增大而减少;拟合雨滴谱T分布三参数N_0、μ、λ满足二项式分布且相关系数较好。

关键词：雨滴谱 Γ分布三参数阶矩法

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非轴对称双涡相互作用的研究

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气象学报 2006年第4期64卷 453-463页

作者：沈武周嘉陵马镜娴陈联寿罗哲贤南京信息工程大学中国气象科学研究院北京100081

在平流动力学的框架内,用准地转正压涡度方程模式实施了19组试验,研究双涡合并的条件及较大尺度涡旋自组织的问题。结果指出:(1)存在着两个影响双涡合并的因素,即初始双涡中心之间的距离和初始涡旋的非轴对称分布。初始两个对称涡旋合... 详细信息

在平流动力学的框架内,用准地转正压涡度方程模式实施了19组试验,研究双涡合并的条件及较大尺度涡旋自组织的问题。结果指出:(1)存在着两个影响双涡合并的因素,即初始双涡中心之间的距离和初始涡旋的非轴对称分布。初始两个对称涡旋合并具有明显的临界距离效应,但初始两个非轴对称涡旋能否合并还受到初始涡旋的非对称结构的复杂影响。(2)存在着两类不同的较大尺度涡旋的自组织过程,形成较大尺度涡旋。第一类,初始两个涡旋相同,均呈轴对称分布。双涡作用经历了缓变、快变,以及涡量羽翼的生成、拉伸和发展的过程,合并后呈对称性流型;终态涡内区涡量的堆积来源于两个初始涡,终态涡外区的螺旋带来源于两个初始涡外缘线涡量羽翼的拉伸。第二类,初始两个涡旋不同,一个为椭圆型,一个为偏心型,均呈非轴对称分布。双涡作用中,椭圆涡一边互旋,一边向计算区域中心靠近,同时涡量范围加大,形成了终态涡的内核区;偏心涡一边互旋,一边被不断拉伸,形成了终态涡的螺旋带区;表现出终态涡内区的涡量堆集来源于椭圆涡,终态涡外区螺旋带主要来源于偏心涡的反复拉伸及断裂的特性。

关键词：涡旋合并自组织

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多普勒雷达资料在暴雨临近预报中的应用

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气象 2005年第10期31卷 12-15,F0003页

作者：王改利刘黎平中国气象科学研究院北京100081 南京信息工程大学

以天气雷达体积扫描的资料为基础,采用交叉相关法建立了一种对暴雨的临近预报方法。该方法的基本思路是:将第一时刻取得的雷达回波图像,向任一方向移过一定的距离,然后计算此图像与第二时刻图像之间的交叉相关系数,直到找到极大值,利用... 详细信息

以天气雷达体积扫描的资料为基础,采用交叉相关法建立了一种对暴雨的临近预报方法。该方法的基本思路是:将第一时刻取得的雷达回波图像,向任一方向移过一定的距离,然后计算此图像与第二时刻图像之间的交叉相关系数,直到找到极大值,利用该极大值所对应的位移来预报下一时刻降水的位置。并利用“973”中国暴雨试验获得的观测资料对该方法进行了验证,验证结果表明:交叉相关法对暴雨有一定的预报能力,预报雨带的移动方向与雷达实际观测的移动方向相吻合,但其预报能力随着预报时间的增加而减弱。

关键词：交叉相关临近预报多普勒雷达

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初始涡的结构与尺度对涡旋自组织影响的研究

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气象学报 2006年第5期64卷 537-551页

作者：周嘉陵马镜娴陈联寿罗哲贤南京信息工程大学中国气象科学研究院北京100081

在涡旋自组织动力学的框架内,实施了9组积分时间为72 h的试验,分析初始涡廓线与初始涡尺度对多涡自组织的作用。试验的初始场上,存在着12个大小不等的β和γ中尺度的涡。若初始涡廓线为高斯型,则这些涡不能自组织形成一个α中尺度的涡;... 详细信息

在涡旋自组织动力学的框架内,实施了9组积分时间为72 h的试验,分析初始涡廓线与初始涡尺度对多涡自组织的作用。试验的初始场上,存在着12个大小不等的β和γ中尺度的涡。若初始涡廓线为高斯型,则这些涡不能自组织形成一个α中尺度的涡;若初始涡廓线为双正弦型、抛物线型或压缩型,则这个α中尺度的涡可以形成。此外,涡廓线不同,三涡流型出现的时间迟早不一,较大尺度α中尺度涡出现的时间也迟早不一。同时,初始涡的半径大小也是影响自组织过程成败的一个重要因素。

关键词：多涡旋合并自组织.

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多涡自组织的初步研究

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气象学报 2006年第4期64卷 464-473页

作者：周嘉陵马镜娴陈联寿罗哲贤南京信息工程大学中国气象科学研究院北京100081

在涡旋自组织动力学的框架内,用f平面二维准地转模式研究了初始场上不规则分布的由12个β和γ中尺度涡构成的涡群如何自组织成一个较大涡旋的问题。结果表明,多涡自组织是一个逐次合并的过程,开始时是相邻双涡的合并,然后形成三涡流型,... 详细信息

在涡旋自组织动力学的框架内,用f平面二维准地转模式研究了初始场上不规则分布的由12个β和γ中尺度涡构成的涡群如何自组织成一个较大涡旋的问题。结果表明,多涡自组织是一个逐次合并的过程,开始时是相邻双涡的合并,然后形成三涡流型,最后才形成一个α中尺度的终态涡。因此,多涡共存条件下的双涡作用,是多涡自组织的一个基本的物理过程。初始场上的每一个涡或涡块,主要有两类“前景”,一是其涡量与相邻涡涡量合并,成为新的一个涡的内区的涡量来源;二是被相邻涡的环流拉伸,成为新的一个涡的螺旋带涡量的来源。每一个新的涡,类似地也有这两类前景,直至惟一的一个较大尺度的涡自组织起来。初始涡结构描述精度不同,自组织过程中涡互旋和涡合并的速率均会不同,终态涡内区涡量来源也不相同,说明准确给出初始涡群涡结构特征十分重要。最后指出了二维准地转流自组织过程数值解的一个属性,即总动能缓慢衰减,总涡度拟能迅速衰减,最大尺度涡旋的环流迅速加大。

关键词：涡旋涡合并自组织二维准地转流

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多源融合降水产品SUPER在汉江流域的时空精度评估

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地球信息科学学报 2024年第5期26卷 1335-1349页

作者：刘松岩魏玲娜董建志葛慧齐丹南京信息工程大学水利部水文气象灾害机理与预警重点实验室南京210044 南京信息工程大学水文与水资源工程学院南京210044 天津大学地球系统科学学院天津300072 天津大学表层地球系统科学研究院天津300072 国家气象中心(中央气象台) 北京100081

当前的多源降水数据融合技术多基于地面雨量站观测进行校正与融合,但地面观测本身存在一定的不确定性,尤其在地面雨量站点匮乏的地区,基于数理不确定性理论的多源降水融合技术可以在不依赖于地面观测数据的基础上确定各降水数据集的误... 详细信息

当前的多源降水数据融合技术多基于地面雨量站观测进行校正与融合,但地面观测本身存在一定的不确定性,尤其在地面雨量站点匮乏的地区,基于数理不确定性理论的多源降水融合技术可以在不依赖于地面观测数据的基础上确定各降水数据集的误差及其互相关性,逐格点确定最优晴雨分类时间序列,有效提高了融合产品的可靠性。为了评估由该理论框架发展而来的新一代降水数据优化融合产品SUPER(Statistical Uncertainty Analysis-based Precipitation mERging Framework),本研究在汉江流域上游汉中流域以及中游郭滩流域,利用地面高密度雨量站点的观测数据,选取再分析降水数据ERA5(ECMWF Reanalysis v5)、卫星降水产品IMERG(Integrated Multi-satellitE Retrievals for GPM),从不同时空尺度,对比SUPER的精度及性能。结果表明:①相比ERA5与IMERG,SUPER产品在日、月两种尺度上均具有更优表现,与地面站点实测降水一致性更高、误差更小、误报率最低、探测成功率最高;②SUPER产品在地势平缓地区比在地形复杂地区性能更佳,地形对SUPER产品精度的影响在降水事件识别能力上更为显著,在地形复杂地区降水产品的精度会随地势升高而降低;③SUPER的融合算法及数据集可以有效的降低降水数据的随机误差与晴雨分类误差,但对系统偏差处理相对较为简单,仍有较大的改进空间。本研究综合的分析了SUPER产品在研究区的性能,为后续产品的实际应用与改进奠定了研究基础。

关键词：降水产品 SUPER IMERG ERA5 时空尺度精度评估汉江流域

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