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1.
针对当前单模式系统臭氧(O3)预报的不确定性问题,提出了一种基于活动区间的多模式超级集成的、高效的预报方法。本研究基于长江三角洲(长三角)地区多模式空气质量预报系统,将改进后的超级集成预报方法(AR-SUP)运用到2015年长三角地区的O3预报中,并与滑动训练期的超级集成预报(R-SUP)、多模式集成平均预报(EMN)、消除偏差的集成平均预报(BREM)对比,结果表明AR-SUP对预报效果的改善最明显,其在暖季和冷季的均方根误差(RMSE)较最优单模式平均下降了20%和23%。将AR-SUP运用到48 h和72 h预报中发现,当预报时效增加时该方法依旧保持较高的预报技巧。多项统计数据均证明AR-SUP在研究时段内所有站点均能显著减小O3预报误差、提高整体相关性和一致性,有效提高当前短期(三天)预报准确率。  相似文献   
2.
类型丰富、时空分辨率高的海洋探测数据,为信号分解和机器学习算法的应用提供了可能。本文针对如何建立有效的海温预测模型这一问题,使用高时空分辨率的海表温度(SST)融合产品,引入信号处理领域的集合经验模态分解(EEMD)和机器学习领域的自回归积分滑动平均模型(ARIMA)。首先利用最适于分解自然信号的EEMD方法,将海温数据分解成多个确定频率的序列;再利用ARIMA分别对各个频率的序列进行预测,最后将各个序列的预测结果进行组合。该方法在丰富数据的支撑下,比以往直接使用海温数据所建立的预测模型精度更高,为更好地进行海温预测提供了新方法。  相似文献   
3.
Identification of the location and intensity of groundwater pollution source contributes to the effect of pollution remediation, and is called groundwater contaminant source identifcation. This is a kind of typical groundwater inverse problem, and the solution is usually ill-posed. Especially considering the spatial variability of hydraulic conductivity field, the identification process is more challenging. In this paper, the solution framework of groundwater contaminant source identification is composed with groundwater pollutant transport model (MT3DMS) and a data assimilation method (Iterative local update ensemble smoother, ILUES). In addition, Karhunen-Loève expansion technique is adopted as a PCA method to realize dimension reduction. In practical problems, the geostatistical method is usually used to characterize the hydraulic conductivity feld, and only the contaminant source information is inversely calculated in the identifcation process. In this study, the identification of contaminant source information under Kriging K-field is compared with simultaneous identification of source information and K-field. The results indicate that it is necessary to carry out simultaneous identification under heterogeneous site, and ILUES has good performance in solving high-dimensional parameter inversion problems.  相似文献   
4.
基于黄河源区8个站点的年平均气温序列,利用集合经验模态分解(Ensemble Empirical Mode Decomposition,EEMD)方法,揭示了以玛多站为代表的黄河源区1953~2017年气温演变的多时间尺度特征,探讨不同时间尺度上的周期振荡对气温变化总体特征的影响程度,分析了黄河源区不同时间尺度的气温变化与海温指数,尤其是与北大西洋多年代际振荡(Atlantic Multidecadal Oscillation,AMO)间的关系。结果表明:(1)1953年以来黄河源区玛多站年平均气温以0.31 ℃/10 a的变化率表现为明显的增暖趋势,20世纪80年代后期开始转暖,尤其是进入20世纪90年代后期变暖更加明显。(2)1953~2017年,黄河源区年平均气温呈现3 a、6 a、11 a、25 a、64 a及65 a以上时间尺度的准周期变化,其中以准3 a和65 a以上时间尺度的振荡最显著,准3 a的年际振荡在21世纪以前振幅较大,而进入21世纪后年际振荡振幅减弱,65 a以上时间尺度的年代际振荡振幅明显加大。(3)1998年气候显著变暖以前,以准3 a周期为代表的年际振荡在气温演变过程中占据主导地位,1998年气候显著变暖以后,65 a以上时间尺度周期振荡的贡献率增加近5倍,与准3 a周期振荡的贡献相当。(4)气温与Nino3.4指数和PDO(Pacific Decadal Oscillation)指数的同期相关均不显著,但当气温领先PDO指数22 a时正相关最大且显著,不同于PDO指数,气温原始序列及其3个年代际尺度分量滞后AMO指数3~7 a或二者同期时相关性最高,这就意味着AMO对黄河源区气温具有显著影响。(5)AMO的正暖位相对应着包括中国的整个东亚地区偏暖,黄河源区只是受影响区域的一部分,20世纪60年代至90年代初期AMO的负冷位相期、20世纪90年代中后期至今AMO的正暖位相与黄河源区气温距平序列的负距平、正距平相对应,气温在65 a以上时间尺度的变化与AMO指数相关性更高,可见,AMO是影响黄河源区气温变化的一个重要的气候振荡,这种影响主要表现在年代际时间尺度上。  相似文献   
5.
华北平原冬小麦根系在土壤中的分布研究   总被引:4,自引:0,他引:4  
小麦根系在土壤中的分布是准确量化植被与气候相互作用不可缺少的参数,也是小麦生产的科学管理和节水农业发展的重要科学依据。利用中国气象局固城生态环境与农业气象试验站大型根系观测系统,观测冬小麦“济麦-22”的根系参数,对根长、根长密度、根重密度和根系粗度在土壤中的垂直分布进行分析。结果表明:垂直方向上,冬小麦的根量(根长和根干重)随土壤深度增加呈减少分布。重旱、轻中旱、适宜和偏湿4种处理的根长垂直分布与自然对照的相关系数分别为0.91、0.29、0.90和0.86,其中重旱与自然对照的相关性最好,轻中旱较差。土壤水分可以影响冬小麦根系的生长。土壤水分充足时,有利于根系生长,使表层根系量增多,根干物质量增加;土壤水分亏缺时,则相反。轻度干旱有利于中下层根系的延伸生长。冬小麦的根长密度与根重密度的相关系数呈显著的正相关,根系粗度随土壤深度的增加减少。  相似文献   
6.
Fine root is critical to restrain soil erosion and its distribution pattern is of great influence on the restraining effects. This study studied the fine root biomass(Br) distribution of different aged Leucaena leucocephala(5, 10, 15 years) in debris flow source area in Jiangjia Gully by digging downward to the bottom at different distances to stem in three directions on slope. The results showed the Br increased dramatically by 143% from 5 years to 10 years and then rose slowly by 38% from 10 years to 15 years. The Br of 5 years was significantly asymmetric between uphill and alonghill directions, but there was little difference among directions for other ages, and a concentration trend appeared to exist in downhill and alonghill directions. Moreover, fine root(D≤1 mm) was significantly heavier than that of fine root(1mmD≤2 mm), playing a leading role in the vertical distribution of the whole fine root, with a logarithmic or an exponential function. The results presented may shed light on fine root distribution pattern and evaluation of its effect on slope stability in debris flow source area.  相似文献   
7.
为评估CWRF模式的降尺度能力和其热带气旋模拟对物理参数化方案的敏感性,本文利用ERI再分析资料驱动CWRF在30km网格上对1982-2016年中国近海热带气旋开展了一次集合模拟.结果表明:CWRF与ERI均能模拟出热带气旋的季节变化和年际变化形势且均存在低估,但相较ERI,CWRF的降尺度技术和集合模拟可以再现更多的热带气旋,显著减少低估.年际变化结果提升最为明显,它对积云方案最为敏感,其次是边界层,陆面和辐射方案,对云和微物理方案较弱.该研究为应用CWRF理解和预报热带气旋提供了参考.  相似文献   
8.
Passive microseismic data are commonly buried in noise, which presents a significant challenge for signal detection and recovery. For recordings from a surface sensor array where each trace contains a time‐delayed arrival from the event, we propose an autocorrelation‐based stacking method that designs a denoising filter from all the traces, as well as a multi‐channel detection scheme. This approach circumvents the issue of time aligning the traces prior to stacking because every trace's autocorrelation is centred at zero in the lag domain. The effect of white noise is concentrated near zero lag; thus, the filter design requires a predictable adjustment of the zero‐lag value. Truncation of the autocorrelation is employed to smooth the impulse response of the denoising filter. In order to extend the applicability of the algorithm, we also propose a noise prewhitening scheme that addresses cases with coloured noise. The simplicity and robustness of this method are validated with synthetic and real seismic traces.  相似文献   
9.
In this study, we implement Particle Filter (PF)-based assimilation algorithms to improve root-zone soil moisture (RZSM) estimates from a coupled SVAT-vegetation model during a growing season of sweet corn in North Central Florida. The results from four different PF algorithms were compared with those from the Ensemble Kalman Filter (EnKF) when near-surface soil moisture was assimilated every 3 days using both synthetic and field observations. In the synthetic case, the PF algorithm with the best performance used residual resampling of the states and obtained resampled parameters from a uniform distribution and provided reductions of 76% in root mean square error (RMSE) over the openloop estimates. The EnKF provided the RZSM and parameter estimates that were closer to the truth than the PF with an 84% reduction in RMSE. When field observations were assimilated, the PF algorithm that maintained maximum parameter diversity offered the largest reduction of 16% in root mean square difference (RMSD) over the openloop estimates. Minimal differences were observed in the overall performance of the EnKF and PF using field observations since errors in model physics affected both the filters in a similar manner, with maximum reductions in RMSD compared to the openloop during the mid and reproductive stages.  相似文献   
10.
对湟源地震台周边各种因素所致的地震记录干扰情况进行了分析,认为干扰源主要有采石场爆破、灌溉水渠、小河、车辆干扰及各种天气及固有干扰等。根据这些干扰源的频谱特性,采用MATLAB语言,设计、编制了不同类型的滤波器,在震相识别上发挥了很大作用。  相似文献   
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