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相似文献
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1.
长江流域是我国夏季高温热浪灾害的多发区之一,该地区日最高温度(Tmax)具有显著的低频(10~30 d和30~60 d周期)变化特征,超前-滞后相关分析和气温方程诊断的结果显示,影响长江流域Tmax低频变化的大尺度环流/对流信号包含:自欧亚大陆东移南下的低频波列,自东北亚向西南方向传播的异常环流,以及由西太平洋向东亚传播的低频对流;这些低频对流/环流活动通过改变辐射加热过程及绝热过程,导致长江流域Tmax的低频变化。为了客观且有效地辨识和捕捉这些先兆信号,并考虑长江流域Tmax与大尺度因子间的非线性作用,本文采用机器学习方法中的卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)对大量历史数据进行训练,并构建了长江流域Tmax的延伸期预报模型。在独立预报阶段,CNN预报模型对长江流域区域平均Tmax的预报时效达30 d,提前5~30 d预报的Tmax与观测Tmax的时间相关系数介于0.63~0.70(通过99%置信度的显著性检验),量级偏差(均方根误差)小于1个标准差,显示出CNN在延伸期灾害天气预报的应用潜力。  相似文献   

2.
基于中国区域逐日降雪、降水、气温、相对湿度、气压和风速等观测数据,构建了中国区域的Logistic降雪判定方法,并对该方法和当前广泛应用的其他降雪判定方法在中国区域的适用性展开对比研究。结果表明,单温度阈值法和S曲线法对[-3,4] ℃气温区间内的降雪模拟不确定性相对较大。比较而言,Logistic拟合的系列方法成功率更高,对中国不同区域降雪识别也更为稳健,尤其是对青藏高原地区降雪事件的识别效果明显优于其他方法。在Logistic方法中,温度和相对湿度对降雪判定起决定作用,而气压和风速的影响相对较小。Logistic湿球温度方案(LogTw)和气温+相对湿度方案(LogTaHR)均能很好地再现降雪量的空间分布和年际变化特征,且相应偏差均小于其他方法;总体上,这两种方案对降雪量识别效果差别不大。因此,可使用LogTw方案或LogTaHR方案对中国区域降雪事件进行判别,尤其是对模式中降雪事件的识别。  相似文献   

3.
基于中国气象局发布的CRA40气象再分析资料,计算地基GNSS水汽反演中涉及气压、气温、大气水汽加权平均温度(Tm)、天顶对流层总延迟(ZTD)等关键参数,并分别以地面气象站(气压、气温)、无线电探空测站(Tm)以及地基GNSS测站(ZTD)为参考,对这些参数在中国地区的精度和可靠性开展了系统的评估.计算结果与欧洲中期天气预报中心(ECWMF)最新一代ERA5产品的计算结果进行比较,结果表明:基于CRA40计算的测站处气压和ZTD的平均RMS(均方根)分别为0.91 hPa和13.5 mm,略差于ERA5;计算的测站处气温和Tm平均RMS分别为2.67 K和1.47 K,略优于ERA5.三类参数(气压、气温、ZTD)的日变化总体趋势与实际观测符合较好.  相似文献   

4.
三维变分同化中多变量平衡约束设计   总被引:2,自引:2,他引:0       下载免费PDF全文
在现代变分同化系统中,背景场误差协方差起着决定观测信息的空间分布特征、匹配不同变量间的关系和保证分析增量平衡的作用。基于NMC(National Meteorology Centre)方法,设计了一个新的多变量平衡约束算子:在物理变换中,构建相对湿度和其余控制变量间的平衡约束算子;同时分别采用经验正交函数方法和递归滤波器来模拟控制变量(ψ,χu,Tu,hru,psu)T的垂直误差协方差和水平误差协方差。利用2009年6月2日到8月9日间WRF模式的预报差值场,对新的背景场误差协方差进行模拟分析。单点观测试验表明,新的背景场误差协方差实现了观测信息在干湿变量之间的传递,而且相对湿度具有与温度相似的增量场分布。  相似文献   

5.
以欧洲中期天气预报中心的再分析资料ERA5为参考数据,评估由探空数据建立的中国区域88个单站大气加权平均温度(Tm)与地表气温(Ts)线性关系模型的精度.各站Tm-Ts线性模型计算的Tm(计算值)与ERA5 气压层数据积分所得的Tm(参考值)间偏差均方根值(RMSE)为1.8~5.5 K.不同站模型计算值与参考值间存在-1.22~4.54 K 的系统性偏差,且绝大多数测站(82个站)系统性偏差为正值,即模型计算值总体上大于参考值.补偿各站系统性偏差后,模型计算值与参考值间RMSE降为1.5~3.5 K.与使用中国区域统一模型相比,使用单站模型平均能提高0.6 K的Tm计算精度,尤其在中国西部、西北和内蒙区域,精度提高可达1~3.9 K.对所有测站模型计算值和参考值间偏差时序进行分析,发现超过半数测站的偏差存在明显季节性变化.  相似文献   

6.
In the context of August 1982- July 1983 radiation balance data of the Qinghai-Xizang Plateau, detailed study is made of the relation between the active-surface temperature and surface temperature, proposing two parameterization schemes on surface long-wave radiation(SLWR)of the form U=kδσ(T0+273)4 and U=δσ[(T0+273)4+△T)]4, where k and △T are indicated by parameterization equations, separately, others being in conventional notation. Retrieved verification shows the two formulae to be of the same fitting accuracy with the mean relative error of 3.6% and suitable for computing instantaneous and mean flux density, alongside analyzed daily and annual variations of k and △T. Eventually. SLWR in the target area is investigated and its climatic characteristics examined.  相似文献   

7.
利用威宁站逐日地面降雪观测资料和L波段雷达每天08时、20时的探空资料,采用数理统计方法,分析2008—2019年探空各规定标准等压面温度、湿度和风向风速的分布特征,找出其降雪预报指标,建立降雪预报模型。结果表明:①威宁降雪天气主要与中低层的湿度及其风向风速、近地面~500 hPa的温度关系密切;②降雪预报模型主要包含湿度指标(H近地面≥80%、H700≥80%、H600≥60%)、温度指标(T近地面≤0.5 ℃、T700≤-1.2 ℃、T600≤-4.8 ℃、T500≤-8.2 ℃)和风向风速指标(V近地面≤5 m·s-1、V600≥17 m·s-1)3个方面,随着高度的增加,风速增大,南北风切变明显;当湿度、温度指标同时满足时,直接判断将有降雪天气出现,不再进行风向风速指标的判别;③预报模型对2020年冬季(12月、1月、2月)降雪进行检验,其预报准确率达70%,预报可靠性高,对威宁降雪预报具有较强的指导性。  相似文献   

8.
森林生态系统是一个庞大的碳储备系统,在当前气候变暖条件下,温度变化会对森林生态系统的碳收支过程产生重要影响。该文选择长白山温带针阔混交林森林生态系统(CBS)作为研究对象,利用多年通量及小气候观测资料分析该生态系统碳收支过程对温度的响应特征,结果显示该温带森林碳交换的季节变化特征十分明显。生态系统总初级生产力GPP、生态系统呼吸Re和净生态系统碳交换NEE在2003—2008年的月平均变化显示,碳收支3个组分最大值均出现在夏季,GPP最大值出现在7月,Re最大值主要出现在8月,NEE负方向的最大值主要出现在6月或7月,表现为碳吸收。在日尺度和月尺度对温度的响应上,GPP和Re都是随温度(气温和5 cm土壤温度)呈显著的指数升高形式。在日尺度上和月尺度上, NEE对气温的响应皆是分段线性形式,先是随气温的上升而正向增大,表现为碳排放;当超过临界温度,随气温的继续上升而负值增大,表现为碳吸收。根据温度、GPP、Re以及NEE的季节的变化,每年达到最大的GPP、Re以及NEE的最适温度均不同,这表明了在气温变化的背景下,生态系统的最适温度也在随之改变,也表明了不考虑其它因素的影响,在气候变暖的背景下,长白山针阔混交林森林生态系统的GPP、Re随气温的升高增大,而NEE随气温的升高而减小。  相似文献   

9.
利用常规观测资料、0.25°×0.25° FNL资料、微波辐射计资料和风廓线雷达资料,对发生在苏南的两次回流天气过程的环流特征、大气层结特征等进行分析。结果表明:高纬度地区500 hPa是两槽一脊的环流形势,近地面层持续受东北风影响,西南暖湿气流在底层冷垫上爬升,是回流降雪天气形势;从东北平原回流南下的冷空气湿度小,在降水中只起到了"冷垫"的作用。中低层西南暖湿气流差异导致两次降雪强度存在差异;近地面层的降温在雨和雪的区分判别上影响更大,统计2012—2022年初苏南地区8个降雪个例发现,苏南地区,满足T850≤-4 ℃,T925≤-3 ℃,T1 000≤1 ℃,T2 m≤2 ℃这样的温度阈值条件时开始雨转降雪;当1 515 gpm≤H700-850≤1 575 gpm,1 289 gpm≤H850-1 000≤1 317 gpm时,相态易由雨转雪。中低层西南气流、底层东北风的加强,2 000 m左右高度风场的转变,短波槽(或切变线)触发了不稳定能量的释放,导致降雪发生;当中低层西南气流减弱转为西北气流后,大气水汽含量降低,降雪结束。  相似文献   

10.
以3个花生品种(开农49号、64号和69号)为材料,通过大田模拟试验,研究UV-B辐射增强对花生结荚期叶片的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)和水分利用效率(Ewu)日变化的影响,为筛选高产、抗旱、抗UV-B辐射花生品种提供依据.UV-B辐射设2个水平即自然光(CK,1.5 kJ·m-2)和UV-B增强20%(T,1.8 kJ·m-2).结果表明,UV-B辐射增强明显抑制花生的光合作用和蒸腾作用,与对照相比,UV-B增强条件下,开农49号、64号和69号Pn日均值分别降低19.4%、27.8%、24.7%;Gs日均值降低26.7%、42.9%、28.6%;Ci日均值降低27.2%、20.4%、23.1%;Tr日均值降低17.8%、23.3%、25.1%;Ewu日均值降低16.6%、23.2%、23.9%.UV-B辐射增强对3个品种生长都具有抑制效应,但品种间存在一定的敏感性差异,其中开农49号最不敏感,因此,开农49号在抗UV-B辐射方面比其他2个品种具有更大的优势.  相似文献   

11.
宋雯雯  师义成  陶丽  郑昊 《气象科技》2024,52(3):446-455
在复杂地形、副热带高压和季风天气等因素共同影响下,高山峡谷区内风场复杂多变,极易形成“狭管效应”,进而导致灾害性大风,对大型工程施工与运行造成较大影响。本文基于流体力学基本原理,采用标准k-ε紊流模型以及PISO(Pressure Implict with Splitting of Operator)算法,以白鹤滩水电站区域发生7级北风为典型计算工况,研究了大坝建坝过程中近坝区风速场变化规律和建坝对风速场的影响范围。成果表明:坝体的阻挡作用使风速场在坝顶处产生绕流分离和风场抬升,在建坝高程以下形成低风速区;建坝高程650 m与750 m时,缆机平台范围内风速约15~16 m/s,大坝下游风速垂直分布显著影响区河道长度分别为4.4Ht和4.5HtHt为建坝高度);坝顶处风速场显著影响高度分别为2.0Ht和3.0Ht。大坝蓄水至正常蓄水位825 m高度时,大坝下游风场显著影响区河道长度为8.0倍坝高(2.3 km),最大影响河道区长度为30.4倍坝高(8.8 km);坝顶影响高度达到1500 m高度左右,约3.5倍坝高。  相似文献   

12.
用太平洋区域30a逐月混合层厚度(dml)及浅层海温(Ts)距平资料,分析了20°S以北太平洋区域dml年际变率的地理分布和季节变化,得到两个纬向dml高变率带,它们分别位于北太平洋(45°N附近)和赤道中、西太平洋。重点分析了赤道太平洋dml高变率带,并对其上混合层气候位置、dml年际异常与ElNino事件关系及伴随强ElNino事件的dml正异常东传等作了初步分析。  相似文献   

13.
冬季东亚大槽强度年际变化及其与中国气候联系的再分析   总被引:2,自引:1,他引:1  
利用NCEP/NCAR再分析资料以及国家气象局整编的中国160站逐月降水和气温资料,定义了一个北半球冬季500hPa东亚大槽强度指数(IEAT),并分析了该指数所反映的冬季东亚大槽强度的年际变化规律及其与同期中国冬季降水、气温的关系.结果表明:IEAT指数反映了对流层中层冬季亚洲大陆高压脊与西北太平洋上空的低压槽系统之间的平均经向风强度,且能够较好地反映冬季东亚大槽的强度.东亚大槽的强度在20世纪80年代之前相对较弱,并存在2-3年和准4年的年际变化周期.冬季东亚大槽强弱变化可能与源自地中海地区的罗斯贝波动能量沿亚洲急流东传有关,且这种西风带中的扰动具有准正压结构.IEAT指数与青藏高原东部地区的冬季降水和气温相关显着.当IEAT指数为正(负),东亚大槽偏强(弱),对应着中国华中地区以及华东大部分地区冬季总降水量偏少(多),且华中地区冬季平均气温偏高(低).进一步研究发现,在东亚大槽偏强年,华中地区冬季平均气温异常升高主要是由于异常非绝热加热和下沉运动导致的异常动力增温所致.这些研究结果有助于更好地理解由于东亚大槽强度的变化而导致的中国冬季气候变化特征及其原因.  相似文献   

14.
为了解成都市PM2.5污染特征及其与地面气象要素的关系,利用环境空气质量监测资料和地面气象观测资料,分析了PM2.5质量浓度的季节、月和日变化特征,并分不同空气质量等级分析空气质量与地面气象要素的关系。结果表明:PM2.5质量浓度具有明显的季节、月和日变化特征,且成都市区6个监测站的变化趋势比较一致;成都市相对湿度较大,地面风速较小,约62%的样本分布在相对湿度80%~100%,约85%的样本分布在地面风速0~2 m·s-1,地面风速对成都市PM2.5的水平输送、扩散、稀释不利;降水对PM2.5的清除量随PM2.5初始浓度、降雨持续时间和累积降雨量增加而增大。  相似文献   

15.
本文简要讨论Gronwall不等式的研究进展,并给出关于如下的一类非线性Volterra积分不等式的一个结果:w(u(t))≤g(t))+∑i=1nαi(t0)αi(t)fi(t,s)∏j=1mHij(u(s))Gij(maxs-hξs u (ξ))ds.  相似文献   

16.
Using the Simple Biosphere Model (SiB2), soil thermal properties (STP) were examined in a Tibetan prairie during the monsoon period to investigate ground surface temperature prediction. We improved the SiB2 model by incorporating a revised force-restore method (FRM) to take the vertical heterogeneity of soil thermal diffusivity (k) into account. The results indicate that (1) the revised FRM alleviates daytime overestimation and nighttime underestimation in modeled ground surface temperature (Tg), and (2) its role in little rainfall events is significant because the vertical gradient of k increases with increasing surface evaporation. Since the original formula of thermal conductivity (λ) in the SiB2 greatly underestimates soil thermal conductivity, we compared five algorithms of λ involving soil moisture to investigate the cause of overestimation during the day and underestimation at night on the basis of the revised FRM. The results show that (1) the five algorithms significantly improve Tg prediction, especially in daytime, and (2) taking one of these five algorithms as an example, the simulated Tg values in the daytime are closer to the field measurements than those in the nighttime. The differences between modeled Tg and field measurements are mostly within the margin of error of ±2 K during 3 August to 4 September 1998.  相似文献   

17.
陈立  张杰  刘振元 《气象科学》2015,35(6):710-719
利用AIRS卫星产品中的气温和水汽资料,计算出K指数(IK)和沙氏指数(IS)这两种大气不稳定指数。对暴雨发生前6 h左右这两种大气不稳定指数进行统计分析。统计结果表明:在暴雨发生前6 h左右,80%左右的暴雨发生在IK >27.5℃或IS <3℃的情况下。由于IK的分布与暴雨发生的频率基本呈现出较为明显的递增变化,因此IKIS相比能更好地反映暴雨天气的发生。为了更好地描述暴雨发生前的大气不稳定特征,将AIRS计算的IKIS做了适当的结合,得到KS指数(IKS)并将其运用到一次暴雨个例进行验证,从验证效果来看:暴雨发生的区域在6 h前基本都处在了IKS较高的情况下,IKS对暴雨具有一定的指示意义。通过对暴雨区域像元中AIRS反演的气温和水汽误差分析中可以得出:AIRS计算的IKIS误差主要由AIRS在有效云量较高时850hPa高度上反演的气温以及700hPa和850hPa高度上反演的水汽的误差导致的。  相似文献   

18.

摘要:利用MODIS影像数据,在地表温度和植被覆盖度(Ts/Fг)特征空间基础上反演了江苏省仪征地区2004年5月、9月和11月40cm土壤湿度。反演结果显示,5月土壤湿度值最大,9月次之,11月最小。5月土壤湿度高值区主要位于南部靠近长江沿岸地区和北部谷底平原地区,低值区主要位于中部缓岗丘陵地区。利用实测资料进行模型检验表明,本研究反演出的土壤湿度精度较高,遥感反演的40cm土壤湿度的平均相对误差达7.6%。

  相似文献   

19.
内蒙古科尔沁沙地临界起沙阈值的范围确定   总被引:6,自引:0,他引:6       下载免费PDF全文
临界起沙阈值可表征地表土壤的可蚀性,是风蚀起沙研究中非常重要的物理量之一。基于微气象学方法,将沙尘浓度和垂直沙尘通量均开始增加且至少持续0.5 h所对应的摩擦速度(或风速)确定为临界起沙摩擦速度u*t(或临界起沙风速Ut)。利用内蒙古科尔沁沙地地区2010-2013年春季大气环境综合观测资料,分析了不同沙尘天气过程(扬沙、沙尘暴和强沙尘暴)起沙阶段沙尘浓度和垂直沙尘通量随摩擦速度的演变特征,精细确定了该地区临界起沙摩擦速度(u*t)和临界起沙风速(Ut)的范围分别为0.45±0.20和6.5±3.0 m/s,同时讨论了不同起沙判据对确定临界起沙阈值产生的影响。相比而言,采用的起沙判据尽可能地排除了沙尘输送和沉降过程的影响,适用于不同的沙尘天气类型,使沙尘粒子进入大气的起沙结果更趋于合理,其结果可为建立统一、合理的起沙判据提供参考。  相似文献   

20.
基于1980—2017年京津冀地区定时观测资料、欧亚陆面积雪资料、欧洲中期天气预报中心(European Centre for Medium-range Weather Forecasts,ECMWF)再分析资料,美国国家环境预报中心/大气研究中心(NCEP/NCAR)再分析资料以及英国哈德莱中心提供的海冰密集度资料,分析了秋季10—11月京津冀霾日频数年际变率与同期欧亚积雪的物理联系,并通过气候统计诊断和敏感性试验探讨了积雪异常影响京津冀10—11月霾日频数年际变率的可能机理。结果表明,10—11月京津冀霾日频数年际变率与同期东欧—西伯利亚平原地区(记为REu;50°~60°N,40°~80°E)积雪厚度和积雪覆盖度均呈现显著的正相关关系。REu积雪正异常与其西北侧的挪威海—巴伦支海海域以及北欧到东欧地区上空大气冷源密切联系,该冷源可激发一个自上述区域途经REu一直到东北亚的准正压大尺度纬向Rossby波列来调制影响京津冀霾日频数年际变率的关键环流系统,即东北亚异常反气旋。上述异常环流背景下,京津冀地区对流层低层为偏南风异常所控制,稳定大气层结易于建立,边界层高度偏低、地面风速偏弱且相对湿度偏高。该环境条件有利于霾天气发生发展,使得同期霾日偏多。作为预测信号,当前期9月楚科奇海—西波弗特海海冰偏少(多)时,10—11月京津冀霾日可能偏多(少)。  相似文献   

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