低温雨雪过程的粒子群-神经网络预报模型   总被引：3，自引：0，他引：3       下载免费PDF全文

陆虹  翟盘茂  覃卫坚  金龙  谢敏  钱晰  赵华生 《应用气象学报》2015,26(5):513-524

利用逐日气温和降水量数据、NCEP/NCAR再分析资料以及预报场资料,通过分析提取我国南方区域持续性低温雨雪过程及其预报因子,使用粒子群-神经网络方法建立非线性的统计集合预报模型 (PSONN-EPM),对我国南方区域持续性低温雨雪过程进行预报试验。结果表明:以过程的冷湿程度及影响范围为标准,将低温雨雪过程分为一般过程和严重过程,并建立不同的预报模型效果较好。通过10 d独立样本预报试验看,基于粒子群-神经网络方法建立的集合预报模型比基于逐步回归方法建立的预报模型的预报平均相对误差小,对严重过程预报能力高于对一般过程预报,且这种非线性统计集合建模方法在建模过程中不需要调整神经网络参数,在实际预报业务中值得尝试。  相似文献   

陆面过程模型中垂直非均匀土壤的水分传输及相变的模拟   总被引：1，自引：0，他引：1  

李倩  孙菽芬 《大气科学》2015,39(4):827-838

土壤湿度在陆气相互作用中的重要性体现在它既能影响陆地和大气之间水循环的速率, 又能改变地表的能量分配。本文针对陆面过程模型中描述土壤湿度变化的方程进行了理论分析, 指出在非均匀土壤和冻土中采用土壤水势梯度描述垂直非均匀土壤水分流动的合理性。基于描述土壤内部水热传输的统一土壤模型, 并利用推广的表征土壤水分特征的Clapp-Hornberger关系式, 研究了非冻结和冻结的土壤湿度对于垂直非均匀土壤的敏感性。结果表明, 由土壤质地决定的土壤水势和导水率对土壤湿度的模拟有重要的影响。具体地, 在决定土壤性质的Clapp-Hornberger关系式中, 与土壤质地有关的饱和水势、饱和导水率以及土壤孔隙大小分布指数B, 对土壤湿度的模拟起到了关键作用。参数B的重要性尤为突出, 它的增加会引起导水率的大大下降, 从而对水分在土壤中的垂直分布产生重要影响。饱和水势的绝对值和参数B的增加会使得土壤水势绝对值增加明显, 使土壤的结冰(融化)过程延迟, 土壤温度因为没有结冰(融化)释放(吸收)的潜热加热(冷却)而持续下降(上升), 因此在冻融时期土壤温度会比观测值振幅偏大。上述结果揭示了考虑土壤垂直非均匀性并采用有效的土壤特性参数对于陆面过程模型的重要性。  相似文献   

1971-2010年河南省霜期的时空分布及其对气温的响应     

姬兴杰  李凤秀  王纪军 《气象与环境学报》2015,31(1):67-75

利用1971-2010年河南省均匀分布的110个地面气象站霜的观测资料,采用线性倾向率和单相关分析法,对近40 a河南省初霜期、终霜期和无霜期的时空分布特征及其对气温的响应进行研究,利用M-K法分析霜期的突变特征。结果表明：1971-2010年河南省平均无霜期为221.3 d,纬度与初霜期（R=-0.806）和无霜期（R=-0.707）均呈显著负相关,与终霜期（R=0.557）呈显著正相关;初霜期以2.6 d/10 a的速率呈明显推迟（p<0.01）,而终霜期的线性变化趋势不明显,无霜期以4.7 d/10 a的速率呈明显延长（p<0.01）;初霜期、终霜期和无霜期的突变点均在1998年。从各地区看,初霜期在各地区呈明显推迟,豫西地区推迟趋势最大（3.5 d/10 a,p<0.01）;终霜期仅在豫西和豫南地区呈显著提前;除豫东地区外,无霜期在其余5个地区均呈明显延长,豫西地区延长趋势最大（7.7 d/10 a,p<0.01）。从各观测站霜期的变化趋势空间分布来看,初霜期显著推后、终霜期显著提前和无霜期明显延长的站点分布在豫西和豫南地区。河南省初霜期与10月、终霜期与3月气温因子相关性较强;初霜期推迟和终霜期提前主要由气温升高引起的,其中平均最低气温是最重要的影响因素。初霜期推迟和终霜期提前导致无霜期延长。  相似文献   

Modelling of the spatial evolution of extreme laboratory wave crest and trough heights with the NLS-type equations     

《Applied Ocean Research》2015

The statistical properties of long-crested nonlinear wave time series measured in an offshore basin have been analyzed in different aspects such as the distributions of surface elevation, wave crest, wave trough, and wave period. Comparison with linear, second-order and third-order theoretical models indicates that although bound wave effects also contribute to the deviation from a Gaussian process, it is the modulational instability that primarily determines the discrepancy in the evolution process in the presence of strong nonlinearity. Interestingly enough, wave crest is more sensitive to the quasi-resonant four-wave interaction effect than wave trough and the scaled maximal wave crest presents a linear regression model with the coefficient of kurtosis. Meanwhile, the estimation of the observed statistical properties is reconstructed on the basis of an ensemble of 100 wave series simulated by the NLS-type equations and compared favourably with the experimental results in most cases. Moreover, with the increased third-order nonlinear effect the difference between NLS and Dysthe simulations is enlarged and mainly reflected on the distribution of wave crest.  相似文献   

北极海冰的年代际转型与中国冻雨年代际变化的关系   总被引：1，自引：0，他引：1  

牛璐  黄菲  周晓 《海洋学报》2015,37(11):105-117

基于1961-2013年HadISST海冰密集度资料,定义了北极海冰的季节性融冰指数,结果显示近几十年来北极季节性融冰范围呈显著的上升趋势,并分别在20世纪70年代末和90年代中期存在显著的年代际转型,相应地,中国冻雨发生频数总体上呈现出显著的减少趋势,但也存在显著的年代际转型。在20世纪70年代末之前,北极季节性融冰范围较小但显著增长,中国冻雨频数年际变化振幅较大,且主要受巴伦支海、喀拉海海冰的影响;20世纪70年代末至90年代中期北极季节性融冰范围维持振荡特征,没有显著的线性趋势,中国冻雨频数变化振幅减小,与北极海冰相关较弱,主要相关因子为北大西洋及北太平洋海表温度变化;而90年代中期以后,北极海冰融化加快,特别是2007年以后,季节性融冰范围大大增加,而中国冻雨频数处于低发时段,其变化与太平洋扇区海冰及堪察加半岛附近海温呈显著负相关,季节性融冰的显著区域也从东西伯利亚海逆时针旋转向波弗特海-加拿大群岛北部扩张,同时向北极中央区扩张。不同年代影响冻雨的海温或海冰关键海区不同,产生特定的大气环流异常响应,进而影响到我国冻雨。  相似文献   

新型张力腿式储油处理平台的动力响应分析     

岑皓  王克用  赵胜涛  张海燕 《海洋技术学报》2015,34(5):97-103

针对目前小油田早期生产中存在的不足,提出一种适用于浅水海域的新型张力腿式储油处理平台,该平台主要由储油箱、浮箱、吸力桩、系泊链和甲板结构构成,具备原油处理和储存功能。应用非线性时域耦合分析法,研究了有义波高、平均波周期、水深对该平台的运动响应和系泊链张力的影响。计算结果表明,波高对平台动力响应有较大影响,有义波高每增加0.4 m,平台水平位移相应增加0.408 m,而系泊链力随有义波高的增加呈准线性增大;波周期对平台水平运动影响显著,平均波周期从6.5 s逐级变化至8.5 s时,最大水平位移自3.760 m渐增至5.467 m,而波周期对系泊链力影响较小,变化率一般小于10%;该新型平台对水深大于20 m的浅水海域有良好的动力特性,而对水深小于20 m的海域却表现异常。因此,该新型张力腿式平台能满足水深不小于20 m浅海区的油田早期生产需要。  相似文献   

长江口洪水期潮波变形数值模拟研究     

路川藤  罗小峰  韩玉芳 《海洋工程》2015,33(1):73-82

由长江口现场水文测验资料分析知,洪水期潮波上溯过程中,潮波变形具有先加剧后趋缓的特点。基于非结构网格FVM方法建立大通至外海的大范围数学模型,复演长江口潮波传播过程,以此为基础,研究长江口洪水期潮波变形特征的形成原因。研究认为:洪水期长江口潮波变形转折点位于潮流界上游;转折点下游潮波变形逐渐加剧是由于高低潮位潮波传播速度差异造成的;转折点上游潮波变形趋缓是由于高潮位重力引起的潮波传播阻力对潮波传播影响大于高低潮位潮波传播速度差异造成的。  相似文献   

The Impact of Soil Freezing/Thawing Processes on Water and Energy Balances     

ZHANG Xi  SUN Shufen 《大气科学进展》2011,28(1):169-177

A frozen soil parameterization coupling of thermal and hydrological processes is used to investigate how frozen soil processes affect water and energy balances in seasonal frozen soil. Simulation results of soil liquid water content and temperature using soil model with and without the inclusion of freezing and thawing processes are evaluated against observations at the Rosemount field station. By comparing the simulated water and heat fluxes of the two cases, the role of phase change processes in the water and energy balances is analyzed. Soil freezing induces upward water flow towards the freezing front and increases soil water content in the upper soil layer. In particular, soil ice obviously prevents and delays the infiltration during rain at Rosemount. In addition, soil freezingthawing processes alter the partitioning of surface energy fluxes and lead the soil to release more sensible heat into the atmosphere during freezing periods.  相似文献   

用统计集合方法制作全国汛期降水滚动预测试验          下载免费PDF全文

毛炜峄  陈颖  白素琴  李维京 《气象》2011,37(5):547-554

以全国160站汛期(6-8月)降水量为预测量,以最新得到的74项环流特征量指数为因子,尝试制作全国160站汛期降水滚动预测.建立模型时考虑了预测量与环流特征量因子序列的显著线性变化趋势,以及预测量与环流因子之间的相关不稳定性,用"滑动相关-逐步回归-集合分析"预测方法,分别建立了2009年全国160站汛期降水量的物理统计集合分析预测模型,并进行了近10年独立样本预测试验分析.结果显示:(1)用物理统计集合分析预测方法,以最新得到的74项环流特征量指数为因子,实现了全国160站汛期降水逐月滚动预测,2009年以在5月份制作的滚动预测效果最好.(2)近10年预测试验的空间距平相关系数Acc、业务评分PS和异常级评分TS均高于国家气候中心近年汛期预测业务平均水平.经过不断改进思路和优化具体建模方案,该方法具有较高的业务应用潜力.  相似文献   

2008年1月我国南方冻雨过程的热力异常及其形成原因   总被引：3，自引：0，他引：3  

高洋  吴统文  陈葆德 《高原气象》2011,30(6):1526-1533

利用中国604个地面台站的气象观测资料和NCEP 2.5°×2.5°再分析各等压面温度和环流场资料,从地面和大气垂直热力结构配置及其气候异常的角度出发,诊断分析了2008年1月我国南方雨雪冰冻过程的形成。结果表明,冻雨受灾的核心区域约为108°～113°E和25°～28°N范围,在该区域内2008年1月平均地面气温〈0...  相似文献