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一、“费用-效果分析”原理与目标函数 “费用-效果分析”原理,是系统工程的重要原理。是研究某个系统的最优化问题,即在约束条件下,使目标函数最小(如损失)或最大(如产量),换句话说就是,费用一定,效果最大;效果一定,费用最小。达到系统的最优化。使研究系统最优化,是系统工程的重要目的。应用到“灾害天气-作物布局”系统上,具体就是:各种农作物在一定的比例范围内,可根据历史上的各种灾害性天气对作物产量的影响关系和当年的灾害性天气预测信息(受灾不可避免),选择出最佳比例方案,去布局农业生产,在不增加额外投资(费用一定)的情况下,使农作物的受灾减产率降至最小(亦即效果最大)。依据这种思想,我们可以设立天气灾害影响作物减产率的目标函数。 设:x_i为某种作物占全部作物播种面积的百分比,a_i、b_i为该种作物种植比例的上、下限,有约束条件a_i≥x_i≥b_i(i=1,2,…n),且各种作物比例需满足。∑x_i=100。考虑到不同的天气灾害对 相似文献
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利用陕西红富士种植区9个基地县2009—2015年4—8月逐日气温、降水量、日照时数、相对湿度等气象资料,以及8月底果实品质观测资料,采用统计分析方法研究红富士果实膨大期品质特征、各基地县及果区之间的差异性和气象因子对果实品质的影响。结果表明:陕西红富士果实膨大期平均单果质量为114.0~151.7g,果形指数为0.833~0.885。各基地县中,凤翔单果质量最大,旬邑最小,且凤翔单果质量与其他县差异显著。白水果形指数最大,洛川最小;安塞果形指数与除洛川外的其他县差异显著。各果区中,单果质量关中西部最大,渭北西部最小,且各果区之间没有显著差异;果形指数渭北东部最大,陕北最小,且陕北与其他果区差异显著。气象因子对苹果单果质量和果形指数均有不同程度的影响,平均单果质量与积温、气温、日照时数、降水量多为正相关关系,与相对湿度则为负相关关系;果形指数与积温呈负相关关系,与5—6月降水量、平均气温,日照时数等气象因子呈正相关关系。 相似文献
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陇海铁路圃田段路旁土壤重金属潜在生态风险评价 总被引：2，自引：0，他引：2
以陇海铁路圃田段为例,采用Hakanson指数法,对铁路旁土壤重金属(Cd、Pb、Cu、Zn、Cr和Ni)的潜在生态风险进行了评价.结果表明,铁路旁土壤中重金属元素出现不同程度富集,以Zn和Pb的积累最为明显,最大含量都分布在距路基30 m范围内.Cd的潜在生态风险最大,在距路基100 m范围内,单项风险系数均在80以上,呈重度风险,最大风险值出现在路基处,高达138,之后逐渐降低;其余重金属呈低风险状态.距路基20 m范围内,潜在生态风险指数均在150以上,达到中等生态风险程度,之后逐渐降低.镉(Cd)的潜在风险占总风险的68.20%～73.37%,其他重金属的贡献很小. 相似文献
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利用2013年7月1日—2014年6月30日鄱阳湖东岸70 m铁塔的涡动相关观测资料,统计分析了风、温度、通量足迹的分布,重点分析了湍流通量的变化及其影响因素,结果表明:1)鄱阳湖地区夏季主要以南风、西南偏南风和东南偏南风为主,冬季风向多变,主要以西北风、西北偏北风等偏北风为主.秋季风速较强,春季次之,夏季最小.通量足迹在南、北方向密集,在西南和东北方向稀疏.2)动量通量表现为夏、秋季较大,冬、春季较小.感热通量表现为秋季最大,春季次之,夏季最小;秋季整体的变化幅度都较大,夏季整体较小.潜热通量夏季最大,冬季最小;潜热通量夏季整体的变化幅度较大,冬季整体较小.3)随着下垫面粗糙度的增大,摩擦速度和动量通量显著增大.潜热通量与水的相变密切相关,来自湖面的潜热通量较大,而来自陆地的较小;感热通量与大气稳定度有关,在稳定状态时为负,在不稳定状态感热通量显著增大. 相似文献
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河南“75.8"大暴雨的中尺度集合预报试验 总被引：4，自引：2，他引：2
发生在河南的"75.8"特大暴雨是我国历史上影响最大、受灾程度最严重的一次灾害性天气过程.其造成的人员伤亡与唐山地震相当,造成的经济损失近百亿元,我国气象学家对此展开过大量的研究,其可预报性问题一直都受关注.尝试采用近年来在预报理论与实践中提出的中尺度集合预报技术,以GRAPES中尺度有限区模式作为试验模式工具,针对此次过程展开两组试验.试验1主要着眼于对暴雨有较大影响的积云对流参数化方案,分别从对流激发和大尺度环境场相互作用的角度出发,对其中一些经验性参数在合理取值范围内给予调整,使其在一定程度上表征模式的不确定性,来构建集合成员.试验结果表明:对流参数化方案中不同的参数对降水的影响作用各不相同,空间上对于降水落区的影响不是很大,但是对降水强度的改善却很明显,集合平均对强暴雨中心的体现有积极作用,平均后的暴雨区最大降水量预报为90mm/24h,比"确定性"预报(控制试验)值70mm/24h改善了约30%,最佳的单个成员的暴雨区最大降水量预报值(120mm/24h)比控制试验预报(70mm/24h)提高了70%;时间上看,不同的参数会影响到积云对流的激发,使得降水发生的时间有所不同,进而影响后续降水的发展.试验2利用模式不同分辨率和不同物理参数化方案的组合来构造集合成员,进行中尺度集合预报试验,试验结果表明:简单的集合平均能在一定程度上改善降水强度,与高分辨率模式预报结果比较,暴雨中心降水量约提高了20%～30%.可见:集合预报能在一定程度上减弱模式不确定性的影响;对流参数化方案和经验性参数的差异、模式分辨率的差异确实对模拟结果有一定的影响. 相似文献
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《高原气象》2018,(6)
基于1981-2010年CERA-20C全球大气边界层高度(Boundary layer height,BLH)再分析资料对青藏高原边界层高度的日变化特征,包括日变化的季节变化、年代变化与年际变化进行研究。结果表明:BLH大值区在海拔大于5 000 m地区以及沙漠干旱地区,其中尼玛等地为边界层高度大值区的扩散源地。03:00(世界时,下同)-06:00 BLH增加最剧烈,增幅达948. 67 m·(3h)~(-1); 09:00-12:00降低最剧烈,降幅达760. 02 m·(3h)~(-1)09:00为最大值,晚于非高原地区(06:00),30年平均最大值可达1 982. 764 m,日变化最大值可达2 901. 21 m,昼高夜低。BLH最大值在春季为最大、夏季最小,BLH最小值在夏季最大、秋季最小。高原西坡BLH在春秋季最大,腹地在冬季最大,东坡BLH低,变化幅度小。03:00 BLH逐月变化趋势为单峰变化特征。BLH除夏季年际变化平稳变化以外,春、秋、冬三季在20世纪80年代中期,20世纪90年代末与21世纪初均存在较大波动。冬季边界层高度近30年逐渐增加,特别是在21世纪初的大幅持续增加值得重视。春季高原腹地处于积雪融化时期,积雪融化带走地表热量,促使春季地表气温更低,边界层高度春季与地表气温呈负相关,同时夏季相对湿度为波状分布,相对湿度梯度最小值与边界层顶相对应,边界层高度在春季比夏季更高。边界层高度发展最高时,高原边界层内通常为上升运动与下沉运动交替,为边界层发展提供一定的动力条件。 相似文献
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利用2010年塔克拉玛干沙漠腹地塔克拉玛干沙漠大气环境观测试验站(下文简称"塔中")多波段(450、525、635 nm)积分浊度计和PM_(10)自动监测仪观测资料,并结合塔中地面气象观测资料,分析了沙漠腹地不同波段气溶胶散射系数的变化特征。分析结果显示:(1)塔中气溶胶对635 nm太阳辐射的散射作用最大,其次是525 nm,最小为450 nm。三波段(450、525、635 nm)散射系数平均值分别为:288.0、318.4、443.8 Mm~(-1)。(2)三波段散射系数日变化与PM_(10)质量浓度一致,都呈单峰变化:夜间高、白天低。在日变化中,散射系数始终保持635 nm最大,525 nm次之,450 nm最小。(3)三波段散射系数年变化基本一致,都与PM_(10)变化接近。1—5月中,除3月散射系数是450 nm最大外,另外4个月均是635 nm最大,450 nm次之,525 nm最小。6—12月散射系数都是635 nm最大,525 nm次之,450 nm最小。(4)三波段散射系数均是沙尘暴下最大,扬沙次之,浮尘最小。不同沙尘天气下,塔中气溶胶对635 nm散射作用都是最明显的,对450 nm和525nm散射作用不同:沙尘暴时,对525 nm的散射强于450 nm,在扬沙和浮尘时,对450 nm的散射强于525 nm,尤其在浮尘时。(5)三波段散射系数与PM_(10)质量浓度都呈显著正相关,PM_(10)质量浓度与525 nm散射系数相关程度最大,450 nm次之,635 nm最小。但是季节内相关程度略有差异:春、冬季PM_(10)浓度与450 nm散射系数相关程度最大,525 nm次之,635 nm最小。夏、秋季则是525nm最大。 相似文献
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Comparison of different land-surface perturbation methods in short-range ensemble forecasts 
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下载免费PDF全文 Zhibo Gao Jiangshan Zhu Yan Guo Xiaodong Yan Xiujuan Wang Huoqing Li Shuwen Li 《大气和海洋科学快报》2021,14(3):60-65
为了比较不同陆面扰动方法对短时集合预报的影响,本研究设计了陆面模式扰动实验(LSMPE),初始土壤湿度扰动实验(ISMPE),陆面-大气耦合系数扰动实验(LCCPE)以及大气扰动对照实验(GEFSPE).结果表明,在三组陆面扰动实验中,LSMPE能代表最大的不确定性且误差最小;ISMPE的离散度要比LCCPE稍大,但是耦合系数的减弱能有效降低区域平均降水量.然而,所有陆面扰动实验产生的离散度均小于GEFSPE,这表明未来有必要将陆而扰动与大气扰动相结合,以使得模式能代表更多的不确定性. 相似文献
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北半球冬季大气活动中心的基本态特征及影响研究 总被引：9，自引：0，他引：9
通过研究近100多年北半球全部大气活动中心30年以上的慢变平均值（气候基本态）、气候变率特征及时间演变规律，指出阿留申低压与冰岛低压的基本态改变最大。基本变态变化最小的是北太平洋高压，其次是北美高压。基本态的变化表现为两个基本模态：第一模太为弱（强）的NAO，较弱（强）的NPO，强（弱）的西伯利亚高压物较弱（强）的阿留申低压的特征；第二模态主要表现为弱（强）的阿留申低压及弱（强）的西伯利亚高压的特征。近期北半球环流基本态是处于第一模态明显的负位相，第二模态明显的正位相下，即特别弱的西伯利亚高压、特别强的阿留申低压及强NAO的慢变环充背景下。这种慢变的环流背景场还可能维持30年左右。所以北半球冬委今后还将长期处于气候暖背景下。 相似文献
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对乌东德水电站开建以来坝区暴雨及伴随的短时强降水时空分布进行统计研究,并划分出暴雨天气概念模型。结果表明:乌东德水电站开建以来坝区共出现18个暴雨日,平均3.0个/a,暴雨自6月上旬开始出现,到10月上旬结束,出现暴雨最多的季节是夏季,多为范围小的局地性暴雨出现。暴雨日数、年平均降水量、20~30mm h-1及≥20mm h-1的短时强降水的空间分布均呈现“西北多东南少”的特征。20~30mm h-1的短时强降水发生频次最多(占63.6%),其次为30~40mmh-1(占27.3%),40~50mm h-1最少(仅占9.1%)。短时强降水及不同等级短时强降水均表现为夜间高发、白天低发的日变化特征。总结归纳出切变冷锋型8次(占44.4%)、两高辐合型4次(占22.2%)、西南涡型2次(占11.1%)、孟加拉湾风暴型2次(占11.1%)、切变线型1次(占5.6%)和高空槽型1次(占5.6%)六类暴雨天气概念模型。 相似文献
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利用辽宁省291个国家气象观测站的降水资料,对2019年夏季（6-9月）8种模式降水预报及中央气象台格点降水预报进行了检验评估和比较,并采用消空方法进行晴雨预报技术研究。结果表明：2019年,EC模式具有最优的暴雨预报性能,而日本模式暴雨TS评分最高;中尺度模式对于局地性暴雨和短时强降水具有较好的预报潜力,性能较好的是GRAPES_MESO模式和睿图东北3 km模式;全球模式对24 h暴雨的预报频率比实况偏低30%,3 h强降水则偏低60%,中尺度模式对24 h暴雨的预报频率比实况偏高30%,3 h强降水则偏低20%。由于对小量级降水存在较多空报,各模式原始预报的晴雨预报大多呈现空报偏多的情况;使用小量级降水剔除的消空策略能够明显提高晴雨准确率,消空之后EC模式具有最优的晴雨预报性能。分别使用24 h和3 h累计降水量优化消空策略,发现分别取1.0 mm和0.8 mm的阈值进行消空可以使24 h晴雨准确率提高15.58%,3 h晴雨准确率提高10%-30%。 相似文献
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利用中国气象局雷电野外科学试验基地(CMA_FEBLS)三维闪电观测数据,结合广州双偏振雷达观测数据,分析了2017年5月7日广东一次暖云强降水对流单体的闪电活动及其与云降水结构的关系。该单体在4 h内产生1250个闪电,地闪比例约24%。绝大多数闪电出现在4~12 km高度,对应温度层为0℃至-40℃;闪电放电活动的峰值高度出现在8.5 km,对应环境温度约-19℃。分析的强降水单体宏观上呈现上正、中负、下正的三极性电荷结构,中部负电荷核心区约为-8℃至-15℃。在闪电活动区域中,由干雪粒子主导区域占比约82%,霰粒子主导区域占比约11%,且大部分与闪电活动关联的霰粒子主要位于4~8 km高度。总闪频数与30 dBZ雷达回波顶高、-20℃温度层上大于20 dBZ的回波体积具有较好的相关性。闪电活动的平均位置高度与20 dBZ雷达回波顶高和-20℃温度层上大于30 dBZ的回波体积具有较好的相关关系。闪电活动与最大降水强度之间具有较好的时序对应关系,单个闪电表征降水量的值为107 kg/fl量级。 相似文献
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Observed trends in severe weather conditions based on public alert statements issued by Environment Canada are examined for Canada. Changes in extreme heat and extreme cold events represented by various humidex and wind chill indices are analyzed for 1953–2012 at 126 climatological stations. Changes in heavy rainfall events based on rainfall amounts provided by tipping bucket rainfall gauges are analyzed for 1960–2012 at 285 stations. The results show that extreme heat events, defined as days with at least one hourly humidex value above 30, have increased significantly at more than 36% of the stations, most of which are located south of 55°N; days with nighttime hourly humidex values remaining above 20 have increased significantly at more than 52% of the stations, most of which are located south of 50°N. Extreme cold events represented by days with at least one hourly wind chill value below ?30 have decreased significantly at more than 76% of the stations across the country. No consistent changes were found in heavy rainfall events. Because city residents are very vulnerable to severe weather events, detailed results on changes in extreme heat, extreme cold, and heavy rainfall events are also provided for ten urban centres. 相似文献
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利用河南省均匀分布的50个台站自建站至1997年近50年的定时降水资料，分析了河南省日小雨、日中雨、日大雨降水过程出现次数和最长连续无降水日数，结果显示，河南省日小雨、日中雨降水过程一年四季均可出现，日大而过程主要出现在3～11月份，冬季仅在豫南一些台站出现，各级降水过程出现次数季节性变化明显，冬季出现最少，夏季出现最多，其地理分布随测站纬度、拔海高度、地形地貌不同有较大差异；最长连续无降水日数也有明显的季节性变化特点，其最大值多出现在冬季，春秋次之，夏季最小，地理位置差异也较明显。 相似文献
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长江中下游1998年夏季梅雨期降水再循环研究 总被引：2，自引：2，他引：2
改进了Eltahir的降水再循环率计算模式,引入水汽变化量,使其可用于小于月际时间尺度的降水再循环评估。并利用1998年6~8月间长江中下游162个测站的旬蒸发和降水资料,结合NCEP/NCAR的高空逐日再分析资料,对长江中下游1998年梅雨期的降水再循环率做了计算。分析发现:1998年夏季暴雨时期长江中下游的降水平均约有三成来自当地的蒸发。区域蒸发的水汽在安徽南部和湖北东部对降水的贡献最大。区域平均再循环率的旬变化强烈,最高可达67.8%,最小只有0.8%。表明地表水文敏感,地-气相互作用不稳定。 相似文献
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煤矿瓦斯浓度与气象因子相关分析及预报模型 总被引：2，自引：0，他引：2
对山西省大同市地方煤矿1979~1997年发生的90起重大典型事故案例进行分析,发现瓦斯事故是发生次数最多,占事故总数的33%,而其造成的灾害也最重。瓦斯浓度的高低与气象因子具有一定的相关性,通过统计计算,得出了旬瓦斯浓度与旬气温、旬气压的相关关系,建立了旬瓦斯浓度预报模型和逐日瓦斯浓度等级预报模型,预报拟合率和试报效果较好。利用该研究成果,结合中短期天气预报,可以提前预报瓦斯浓度的变化趋势,对于搞好煤矿安全生产的管理,及时加大通风,减少事故发生具有重要意义。 相似文献
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在南京市浦口和大厂的五大主要功能区（工业区、交通干线、居民区、蔬菜生产基地和风景区）分别布置采样点,共采集了75个菜地耕层土壤样品,以Cd、Cu、Pb和Zn等典型污染重金属元素的全量数据为基础,运用经典统计分析、综合污染指数和地统计分析相结合的方法对土壤重金属污染进行评价。结果表明,Cd、Cu和Zn分别超出其南京地区土壤背景值的5．42、1．84和1．14倍,Pb未超出。不同功能区菜地土壤的重金属全量水平存在明显差异,其中工业区菜地土壤的重金属污染较为严重。对于Cd和Cu,单因子污染指数大于1的样点数达100％,Zn为52％,Pb为2．67％。研究区内菜地土壤重金属的综合污染指数为4．12,属于中度污染。Cu的空间相关性很弱,Cd、Pb和Zn具有中等的空间结构性;四种重金属的空间相关尺度较为接近。Cd、Cu和Zn的单因子污染指数具有相似的空间分布,总体呈现出南高北低的带状递减趋势,且高峰值具有空间分布的趋同性,而Pb的单因子污染指数分布呈现西北和东南两端高,中间较低的趋势。综合污染指数的空间分布显示,研究区大部分菜地土壤处于中度重金属污染水平,钢铁生产厂周边的斑块状区域重金属污染更加严重。 相似文献
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四川盆地地闪与对流性降水和雷达回波的关系 总被引：1，自引：0，他引：1
利用ADTD型闪电观测资料、SWAN拼图资料及成都CINRAD/SC多普勒天气雷达数据,对2009—2011年12次区域性大暴雨过程中的100个地闪、强降水个例和雷达回波的特征及时间关系进行了统计分析。结果表明:负地闪频数和降水强度随时间的变化较一致,有单峰、多峰的特征;负地闪频数越高,出现强降水的可能性越大;持续性强降水开始之前6~30min,83%的事件伴随有负地闪频数突增并持续性增长的现象,56%的事件有负地闪频数峰值出现,地闪频数突增对持续性强降水的开始有较好的指示意义;负地闪频数峰值出现之后的6~30min,67%的事件有出现降水量峰值,负地闪频数峰值的出现可预示雨强峰值的迅速到来;此外,在强回波移动方向的前方常伴有弱的负地闪活动,负地闪活动主要集中在35dBZ以上的强回波区,且移向与强回波的移动方向较一致。 相似文献
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四川地区云和空中水资源分布与演变 总被引：6，自引：3，他引：3
利用1971～2000年台站云降水资料和NCEP再分析资料,分析了四川地区云和空中水资源的分布与演变。研究发现:四川地区平均总云量为7.2成,低云量4.7成,全年阴天日数193.5天,降水日数154.0天,小到中雨日147.1天;全年大气可降水量为181.7kg.m-2。云有明显的季节变化特征,总云量夏季最高,春季次之,冬季最低,低云量夏季最高,秋季次之,冬季最低。大气可降水量夏季最大,秋季次之,冬季最少。云和小到中雨日的空间分布具有明显的地域性,且夏季分布与全年分布显著不同。在高原上,总云和低云、降水日、小到中雨日呈相反的变化趋势,总云在平均状态附近波动略有减少,而低云、降水日、小到中雨日在平均状态附近波动略有增加;在盆地内,云和降水日的演变趋势相同,总云量、低云量、降水日、小到中雨日都在线性减少。30年来四川地区大气可降水量线性变化则略有增多。 相似文献