线状中尺度对流系统自动识别     

周宁  杨吉  刘善峰  苑司坤 《气象科技》2018,46(3):568-574

在使用动态模板法识别中尺度对流系统(Mesoscale Convective System,MCS)的算法中引入风暴单体识别跟踪算法(Strom Cell Identification and Tracking,SCIT),实现对MCS内部对流单体的定位,进一步计算出MCS的长宽比。利用该方法对20个多种类型中尺度天气过程进行处理,在选取不同识别阈值情况下对比评估动态模板法。结果表明:(1)动态模板函数、由SCIT得到的平均距离长宽比Wave和最大距离长宽比Wmax均能表征MCS长宽比,且在不同阈值情况下有较好的相关性;(2)动态模板函数与Wave和Wmax变化不一致的时刻是由于质心代表性不足和风暴单体较少引起的趋势变化波动较大造成;(3)综合分析结果表明动态模板函数法识别结果稳定可靠,与实际情况较为一致。  相似文献   

基于BGM框架的短期集合预报扰动典型规律研究          下载免费PDF全文

陈超辉  刘梅  智协飞  何宏让  陈圣劼 《大气科学学报》2018,41(4):483-493

采用增长模培育(Breeding of Growing Modes,BGM)法开展有限区域模式短期集合预报研究,亟需解决的问题是集合预报扰动的发展及演变。因此论文结合经典的适时缩放培育思想,利用增长模培育法,基于WRF3.6模式(采用WRF-ARW),开发和构建了一个包含水平风场、垂直速度、位温扰动、位势扰动和水汽混合比共6个基本物理量的区域短期集合预报系统(WRF-EPS)。在此基础上,以2016年6月整月我国南方大范围暴雨为样例,针对扰动发展与演变的典型问题进行了探讨。试验结果表明:1)模式大气高、中、低三层的物理量扰动增长可以分为两个阶段,第一阶段为扰动快速线性增长,该阶段内扰动快速完成全部涨幅;第二阶段为非线性稳定阶段,从快速线性增长过渡到非线性稳定阶段大约需要24 h。2)各物理量的扰动增长率、相关系数以及增长模进入非线性稳定阶段的时间大致相同,但对于同一等压面不同物理量或同一物理量不同等压面,每个参数达到非线性稳定后的数值大小及演变规律存在差异,且随时间演变均伴有日内振荡现象。3)对于扰动振幅相同但初始随机模态不同的初值集合,不同随机模态对扰动培育的影响主要是在扰动的非线性稳定阶段,而在快速的线性增长阶段,它们之间的差异很小。4)对于初始随机模态相同但振幅不同的初值集合,不同扰动振幅对扰动演变的影响主要是在扰动的快速线性增长阶段,而在非线性稳定阶段,它们之间的差异很小,并且不同初始振幅对扰动进入非线性稳定阶段的时间基本没有影响。  相似文献   

线状地图符号的多样化设计与验证     

刘晓寒  陈毓芬  钱凌韬  沈健 《测绘与空间地理信息》2016,(5):30-34

探讨了线状地图符号的特点,从视觉变量出发针对线状地图符号的设计方法进行了理论研究,提出了线状符号多样化设计的思想。之后以应急专题地图符号为例,进行了应急专题地图线状符号的多样化设计,并通过眼动实验进行了验证。  相似文献   

基于线性约束最小方差对角加载的稳健频率不变波束形成算法     

郭业才  何川  陈小燕  张铭  王丽华 《南京气象学院学报》2016,8(1):34-40

针对实际环境中因麦克风阵列失配误差导致宽带波束形成器性能下降的问题,提出基于线性约束最小方差对角加载的稳健频率不变波束形成算法.该算法首先在线性约束最小方差准则的基础上,结合空间响应偏差函数,并对波束形成器权矢量的二范数施加不等式约束,再通过拉格朗日乘子法和凸优化工具箱CVX(ConVeX)分别在不等约束条件下求得权矢量的解析解和全局最佳解,以有效解决麦克风的增益、相位和位置等的不确定性造成的失配误差问题,提高频率不变波束器的稳健性.仿真结果表明:采用拉格朗日乘子法求解该算法的最优权矢量所得到的波束形成器对失配误差最不敏感,性能最稳健.  相似文献   

我国冬季持续低温事件预报模型的建立     

张伟  江静 《气象科学》2016,36(4):517-523

利用1979—2010年我国冬季522个站点的日平均温度资料,使用基于尺度分离的多元线性回归方法建立预报模型,对我国冬季的持续低温事件的预报做了一定的尝试。将温度按照一定的方法进行尺度分离,分解出年际、月、季节内尺度温度,对各个部分分别进行拟合再相加。挑选特定海区的海温、北极海冰作为年际尺度温度预测因子,多个低频气象场作为季节内温度预测因子,利用1979—2003年资料拟合出各因子回归系数。用重构的冬季温度挑选出持续低温事件并与实际的事件进行对比检验,计算出此方法的TS评分为0.57,再利用2008年初我国南方大范围的持续低温事件检验拟合结果。检验结果表明基于时间尺度分离的多元线性回归方法在持续低温事件的预报中有一定的参考意义。  相似文献   

南沙群岛新生沙洲变迁模式定量监测方法研究   总被引：4，自引：0，他引：4  

朱海天  蒋兴伟  孟雪莲  冯倩  崔松雪  梁超 《海洋学报(英文版)》2016,35(3):102-107

由珊瑚礁碎屑和生物碎屑组成的沙洲是南沙群岛的一类常见的岛礁。虽然这类沙洲在海洋战略和海洋经济中扮演着重要的角色,但是我们仍然对其知之甚少,尤其是对于一些新生沙洲更是连基本资料都十分匮乏。本研究中我们利用一系列QuickBird和WorldView-2数据,在2006年7月至2013年8月期间对南薰礁上一处新生沙洲进行了连续卫星遥感监测。根据这些资料我们对沙洲移动距离和海风观测资料进行了回归分析以确定沙洲的变迁模式。沙洲移动距离是通过NDWI提取沙得到的,海风数据则是从NOAA网站下载并整理而来。基于线性回归结果,我们得出以下结论:该沙洲的移动与东风、西风和北风明显相关,其中东风是沙洲移动的主要影响因素,其影响能力几乎是西风和北风的两倍。而南风由于被沙洲南部的人工建筑阻挡,对该沙洲的移动几乎没有影响。  相似文献   

Comparison of linear and nonlinear extreme wave statistics     

DMITRY Chalikov  ALEXANDER V. Babanin 《海洋学报(英文版)》2016,35(5):99-105

An extremely large (“freak”) wave is a typical though rare phenomenon observed in the sea. Special theories (for example, the modulation instability theory) were developed to explain mechanics and appearance of freak waves as a result of nonlinear wave-wave interactions. In this paper, it is demonstrated that the freak wave appearance can be also explained by superposition of linear modes with the realistic spectrum. The integral probability of trough-to-crest waves is calculated by two methods: the first one is based on the results of the numerical simulation of a wave field evolution performed with one-dimensional and two-dimensional nonlinear models. The second method is based on calculation of the same probability over the ensembles of wave fields constructed as a superposition of linear waves with random phases and the spectrum similar to that used in the nonlinear simulations. It is shown that the integral probabilities for nonlinear and linear cases are of the same order of values  相似文献   

波浪要素对水平圆柱杆件水动力系数影响研究     

姚晓杰  桂福坤  孟昂  陈天华 《海洋工程》2016,34(1):80-87

通过试验研究了波浪要素对水平固定圆柱杆件水动力系数的影响。试验利用垂直杠杆原理,提取了杆件在波浪下的水平受力历时曲线,基于改造的莫里森方程,计算了不同波浪要素下的水动力系数C_D和C_M取值。定义分析了新的波高参数KH,周期参数KT和雷诺数Re对水动力系数的影响。研究表明,整体拟合法与四点拟合法获得的水动力系数在数值上差异不大。KH、KT及Re均对水动力系数的取值有较显著影响:1)随着波高KH的增大,C_D、C_M整体呈幂指数衰减,且C_M的衰减更为迅速;2)随着波周期KT的增大,C_D、C_M整体亦呈衰减趋势;3)相同波高条件下,C_M随Re数增大而增大,而C_D值相对稳定。最后给出了波浪条件下水动力系数C_D和C_M的经验计算公式。  相似文献   

线阵卫星遥感影像外方位元素对偶四元数求解法     

余岸竹  姜挺  龚辉  郭文月  江刚武 《测绘学报》2016,45(2):186-193

基于对偶四元数可统一描述位置与姿态的特点,提出了利用对偶四元数求解线阵卫星遥感影像外方位元素的方法。该方法使用对偶四元数的实部描述传感器的姿态,并利用对偶部和实部共同描述成像传感器的位置。通过对位置和姿态的内插建立了基于对偶四元数的外方位元素模型。为减少运算,将球面线性插值进行化简,进而建立了基于线性插值的成像几何模型。为求解外方位元素,首先对共线条件方程进行了线性化,然后通过矩阵微分运算推导了线元素的虚拟观测方程,并根据误差传播定律确定其权值,最终采用具有约束条件的参数平差法求解外方位元素。试验结果表明本文方法正确可靠,与采用欧拉角和单位四元数的外方位元素求解方法相比,有更高的参数解算精度,同时也表明了准确的初值和虚拟观测方程对外方位元素求解的必要性。  相似文献   

卡尔曼-非等时距加权灰色线性组合模型探讨     

吴少华  程朋根  胡智仁 《测绘科学》2016,41(5):137-142

针对监测数据中不可避免的含有随机噪声以及监测时间往往不是等时距的问题,该文提出了一种基于卡尔曼滤波的非等时距加权灰色线性组合方法:首先对原始变形监测数据进行卡尔曼滤波处理,有效剔除随机噪声的影响;然后利用滤波后的数据建立非等时间间隔的加权灰色线性组合模型进行预测;最后进行对比分析。该模型不仅具有线性回归以及GM(1,1)的特点,而且克服了传统GM(1,1)的不足。实验结果表明,基于卡尔曼滤波的非等时距加权灰色线性组合模型不仅可以有效的剔除监测数据中的随机噪声,而且提高了模型精度,具有一定的参考价值。  相似文献