绑定机构
扫描成功 请在APP上操作
打开万方数据APP,点击右上角"扫一扫",扫描二维码即可将您登录的个人账号与机构账号绑定,绑定后您可在APP上享有机构权限,如需更换机构账号,可到个人中心解绑。
欢迎的朋友
万方知识发现服务平台
获取范围
  • 1 / 100
  (已选择0条) 清除 结果分析
找到 2045 条结果
[硕士论文] 申建华
测绘工程 安徽理工大学 2018(学位年度)
摘要:地基GPS水汽反演过程中利用加权平均温度以及最终精密星历解算得到的数据精度,已经可以在数值气象预报中应用,但是最终精密星历的时延无法满足气象预报的实时性要求。基于通用大气加权平均温度模型获取大气加权平均温度不能在每个地区获得相同精度,会对水汽反演精度产生影响。中国水汽解算网络已经初步建立,但是基于历史原因很多站点无法获取站点地面气象要素,如若使用GPS定位中的温压模型,虽能获得相同的水汽变化趋势但是精度差异较大。本文将基于香港卫星参考站网、国家气象局布设的全国水汽站网及探空观测数据,对地基GPS水汽反演方法及影响的相关因素进行研究分析。主要研究内容如下:
  对GPS气象学的研究背景以及发展现状进行了阐述,对GPS系统应用于水汽探测原理进行了介绍,重点对利用水汽反演数据精度的可靠性进行论证分析。
  基于实时水汽反演的现实需求,利用超快速预报星历,实现了水汽反演,并对其可靠性进行了研究,结果说明利用超快速预报星历反演到的水汽反演精度与精密星历得到的结果精度相当。
  分析大气加权平均温度对水汽反演结果的影响,利用香港探空站10年探空数据资料,建立了香港地区加权平均温度模型,同常用的Bevis模型以及王晓英回归得到的经验模型进行比较分析,证明本文拟合的模型精度要明显优于上述两种模型精度,并结合GPS实测数据验证了该模型可提高香港地区的水汽反演精度。
  基于全国气象观测站网数据,建立了增加高度订正的反距离加权法内插获得实验站点的气象观测数据的方法,对分布在全国的25个内插区域中实验站点气象数据进行内插处理,并与实验站点的实测值进行比较,验证了此种方法可用水气数据反演。将本文建立的气象数据内插方法应用于香港地区,分析论证了该方法得到的气象数据参与解算的水汽值反演精度优于GPT2模型。
[硕士论文] 张自航
水利工程;水文学及水资源 重庆交通大学 2018(学位年度)
摘要:英国山洪发生频繁,山洪的特点是流量大,历时短,破坏力强。山洪灾害在英国西南半岛每年都有发生;威尼斯(Valency)流域位于英格兰西南半岛,三面环海,出口断面为博斯卡斯尔(Boscastle)渔港,夏季多有特大暴雨,多发山洪灾害。山洪灾害的发生受水文和气象综合因素影响,成因较复杂,难以精确预报。采用陆气耦合模型进行山洪预报对山洪灾害防治与水资源合理调配均有非常重要的价值与意义。
  本文总结了威尼斯流域的洪灾成因及灾后防洪工程措施;从陆气耦合的角度构建了威尼斯流域WRF-PDM耦合模型,再现了威尼斯流域Boscastle山洪过程;为威尼斯流域的山洪预警提供了依据,也为其它无资料小流域的山洪预报奠定了重要的理论与实践基础。获得的研究成果主要如下:
  (1)威尼斯流域山洪灾害成因主要有:1)气候变化(海平面上升);2)天气(中尺度对流系统)和暴雨(强对流降雨,暴雨频率高,强度大);3)陆面条件(植被多为草本植物,截留能力低,土壤多为耕作土,自然肥力低,透水性差);4)流域特性(狭长型流域,流域面积小,河网密度大,河道比降大,地势变化快,产汇流迅速);5)人为因素(防洪工程措施不完善等)。
  (2)在威尼斯流域Boscastle山洪爆发后,水沙流体大量倾泻,伴随有滑坡和泥石流,原有的河道和坡面遭到毁坏,下垫面的地质地貌发生了很大的变化。主要干支流受到的影响是河岸的侵蚀,河床的切割,横向运动和撕裂。灾后该流域具体的防洪工程措施有:加宽加深河道,边坡加固,增加防洪涵洞数量,安装地下排水管道,增高路基等。
  (3)在降雨模拟方面,WRF对威尼斯流域暴雨的时空分布有较好的模拟能力,模拟结果与观测值一致性较好,峰值有一定差异,总量略有偏小,总体上Grell-Freitas方案不管是在降雨的时间分布上还是累积雨量上都要比Zhang-McFarlane方案模拟效果好,Grell-Freitas方案比Zhang-McFarlane方案更适合威尼斯流域的降雨模拟。
  (4)在PDM模型参数率定和参数验证方面,参数率定纳什效率高达0.88,参数验证的纳什效率系数高达0.9。表明参数率定和参数验证的结果比较理想,邻站肯恩流域的流域特性参数可移用于无资料的威尼斯流域。
  (5)使用WRF的模拟结果输入PDM进行单向耦合;不同积云对流方案中,Grell-Freitas参数化方案能很好模拟洪峰流量。利用WRF-PDM耦合模型可以实现威尼斯流域的山洪预报。
[硕士论文] 贾斌
软件工程 山东大学 2017(学位年度)
摘要:人民群众对气象数据越来越重视,对气象服务的要求也慢慢变得更细致、更个性化,公共气象服务需求和公共气象服务的质量严重影响着城市的稳定与持续发展。聊城市气象局为逐步改善气象服务与公众需求的差距问题,及时为公众传递气象服务信息,由传统向现代,由粗放走向精细的转型是贯穿聊城市智慧气象发展始终的理念。因此,有必要建设一套基于移动应用的聊城市公共气象服务平台。
  公共气象服务平台主要选用Java开发语言,MVC思想、HTML技术、SSH框架进行开发,Web端与Android端使用Restful技术,均通过JSON数据进行展现,使用MYSQL数据库存储公共气象服务数据。在公共气象服务平台的业务展现页面,主要利用Struts框架的标签库提供数据支持,内部服务处理利用Restful Client、Restful Endpoint、WebService Endpoint提供技术支撑,具体业务处理则需要调用业务逻辑组件、平台标准逻辑组件、平台Spring服务,利用Hibernate框架完成对MYSQL内数据的持久化。
  公共气象服务平台将主要分为公共气象服务与后台管理,公共气象服务则由Web端与Android端构成。公共气象服务功能主要完成地面资料查看、卫星云图资料查看、雷达资料查看、精细化预报查看、天气指数查看、闪电资料查看、空气质量查看、气候服务产品查看、预警信号查看、常规预报产品查看、地面统计查看、城镇报产品查看、气候产品查看、实况、预报预警、Android端主页。后台管理主要用于进行用户管理、访问统计、文件管理、统计图表、消息推送。
  公共气象服务平台运行后,使聊城市能够合理梳理气象灾害警报发布阶段内出现的各类情况,改善了聊城市公共气象服务的办事速度及工作质量,促进了聊城市气象台业务维护能力的提升,解决了聊城市气象服务尤其是决策气象服务的显示预警及传输问题。
[硕士论文] 邵俊
计算机技术 扬州大学 2017(学位年度)
摘要:由于气候条件的复杂性、多样性和变异性,使得天气预测的过程中存在着大量的模糊性和不确定性,从而导致中长期降雨量的预测成为了计算机预测和气象科学中的一个难点问题。虽然我国幅员辽阔,地形复杂,但降雨量的空间分布仍有一定规律。随着我国经济的快速发展,气象信息越来越受到广泛的关注,无论是人民的生活,还是经济的发展都与气象息息相关。天气预报基于卫星观测,可以较为精确地预测未来数天的风力、湿度、温度等天气状况,但是如何能够知道未来几个月甚至未来几年大概的降雨量变化状况,将是本文研究的重点。
  马尔可夫链适用于随机波动性大的预测问题,但它要求状态无后效性,对极值的预测不太理想,而组合模型可以通过结合其他算法来优化其缺陷,所以本文基于马尔可夫链的组合模型对降雨量进行预测,并提出了相应的两种预测方式,然后利用Arcgis组件设计与实现了城市降雨分布系统,主要研究工作如下:
  (1)本文提出了基于马尔可夫链和模糊集组合模型的预测算法。先将降雨量有序聚类,计算出状态转移矩阵,然后引入隶属度概念,求出每个状态对其他状态的影响值,再通过加权的方式算出预测的状态区间,最后通过模糊集公式算出具体的降雨预测值。算法取缔了传统上用的较多的平均分类,然后引入隶属度更详细的描述随机变量序列值分别属于所有状态的隶属程度,较好的减小了原来“非此即彼”思想带来的误差。
  (2)本文也提出了基于马尔可夫链和灰色理论组合模型的预测算法。该方法引入了滑动GM(1,1)模型,先通过最小二乘法求出预测函数,然后代入具体时间求出第一次预测值及其与实际值的误差,再通过误差进行分类,最后通过加权马尔科夫模型完成预测。该算法主要采用二次预测的方式,降低了偶然因素的影响,简化了建模的步骤,提高了预测的精度和速度。
  (3)本文查阅并参考国内外关于降雨分布图制作和降雨预测的研究技术,利用插值算法和ArcToolbox构建了等值模型。然后我们通过ArcGIS服务器发布地理信息服务,实现了城市降雨分布图制作的功能。最后通过加权马尔可夫算法,在系统中实现年降雨量预测并制图的功能,为人们的生产生活和有关部门的防灾减灾都提供了便利。
  通过以上研究,我们论文实现了对马尔可夫组合预测算法的优化,提高了预测的速度和精度,为长期降雨量的预测打下了坚实的基础。
[硕士论文] 戴李杰
物理电子学 浙江师范大学 2017(学位年度)
摘要:热带气旋(Tropical Cyclone,TC)是全球影响最严重的自然灾害之一。TC强度和路径的准确预报,对于减轻其带来的灾害影响至关重要。近年来,遥感卫星云图已逐渐成为监测TC的主要手段。本文基于静止卫星云图结合内核尺度和中心纬度等特征因子,利用相关向量机(Relevance Vector Machine,RVM)构建TC客观定强模型,并与传统线性回归(Linear Regress,LR)模型作对比。本文主要完成了以下三方面的研究工作:
  (1)基于静止红外卫星云图和RVM构建有眼TC客观定强模型。首先,利用高斯平滑对红外卫星云图进行去噪,然后利用基于测地活动轮廓(Geodesic Active Contour,GAC)模型的偏微分方程(Partial Differential Equation,PDE)法对有眼TC的眼壁进行分割,提取眼壁的亮温梯度信息,计算眼壁亮温梯度的最大值及梯度数据不同概率时的均值。利用RVM分别构建单特征因子、多特征因子与近地面最大中心风速的客观定强模型。实验结果表明,无论对于单特征因子还是多特征因子定强模型,RVM模型的定强误差均比LR模型小。随着特征因子维数的增加,两个模型的定强误差都降低,但RVM模型的定强误差降得更多。
  (2)以TC中心作为参考点,基于融合卫星云图和RVM构造TC客观定强模型。首先,利用拉普拉斯金字塔融合算法对红外和水汽通道的云图进行融合,从而获得融合卫星云图。然后以TC中心作为参考点,构造偏差角-梯度共生矩阵。本文利用共生矩阵中的多个统计参数结合TC内核尺度和中心纬度等信息构造与TC强度密切相关的特征因子,利用RVM建立TC客观定强模型。实验结果表明,对比各个尺度的定强误差,最优定强径向尺度距离为200km。当利用共生矩阵的9个最佳统计参数构建定强模型时,RVM模型的定强误差比LR模型小。当加入TC中心纬度特征因子后,两个模型的定强误差都降低,其中,RVM模型降低的误差比LR模型多。
  (3)以每一点依次作为参考点,基于融合卫星云图和RVM构造TC客观定强模型。基于融合卫星云图,以每一点依次作为参考点,构造偏差角-梯度共生矩阵,计算共生矩阵的统计参数阵的最小值、中值和均值。本文利用共生矩阵参数阵中的多个统计参数(最小值、中值和均值)并结合TC内核和中心纬度等信息构造与TC强度密切相关的特征因子,利用RVM建立TC客观定强模型。实验结果表明,对比各个尺度的定强误差,最优定强径向尺度距离为200km。统计参数阵的均值更适用于TC强度估计。当以每一点依次作为参考点时,定强模型的误差都小于当以TC中心作为参考点时的模型。当利用共生矩阵的9个最佳统计参数构建定强模型时,RVM模型的定强误差比LR模型小。当加入中心纬度特征因子后,两个模型的定强误差都降低,其中,RVM模型降低的误差比LR模型多。
  纵观所提出的三种基于RVM的TC客观定强方法,与LR相比,RVM模型具有更好的高维非线性处理能力和强度估计能力,并具有较强的稳定性,能对TC强度进行有效估计。
[硕士论文] 范悦敏
地质工程(气象学) 浙江大学 2017(学位年度)
摘要:本文以1984年-2013年秋冬季在西北太平洋上形成的热带气旋作为研究对象,利用NCEP/NCAR全球逐日再分析资料、OLR逐日分析资料和RMM指数以及JTWC最佳路径资料,通过滤波技术及合成分析等方法,探讨了MJO(Madden-Julian Oscillation)活动对西北太平洋秋冬季热带气旋形成发展的影响。
  秋冬季MJO在第五位相活跃的时间占不到总时间的十分之一,但与之有关的热带气旋接近半数,其中超过半数的超强台风都与之有关。滤波及合成分析的结果表明MJO为西北太平洋热带气旋形成发展提供了更有利的大尺度环境条件。受MJO的影响,热带气旋形成发展区域的大尺度环境低层气旋性辐合和上层反气旋性辐散都更显著。进一步的分析表明热带气旋相对于MJO活跃中心的位置可近可远。东移的MJO不仅通过自身的有利条件直接对热带气旋的形成发展起作用,也通过触发向西传播的双周期振荡及由东向西传播的天气尺度波列,影响热带气旋的形成发展。
[硕士论文] 李琳琳
气象学 南京信息工程大学 2017(学位年度)
摘要:混合资料同化方案将变分资料同化方案框架和集合预报扰动表征具有流依赖属性的预报误差协方差的优势相结合,具有明显改善资料同化分析质量的效果,是当前数值预报资料同化发展的趋势。目前关于混合资料同化开展了诸多研究工作,取得了良好的研究和应用效果,但静态背景误差协方差和具有流依赖特征的集合预报误差协方差耦合的相关问题尚需要深入研究。本文以WRF中尺度同化预报系统为基础,针对En-3DVAR混合资料同化系统中固定背景误差协方差与集合预报误差协方差耦合的关键科学问题开展了数值预报误差的流依赖特征以及最优耦合系数、最优耦合系数的主要影响因子、自适应最优耦合系数的构建等方面的研究工作,得到了可靠的研究结论:
  (1)不同的天气形势、不同天气系统具有各自不同的流依赖特征;不同流依赖特征通常对应着集合估计的预报误差协方差和固定的背景误差协方差的不同耦合系数。
  (2)在混合资料同化中,不同的天气系统均具有对分析和预报质量改善最显著的耦合系数,即为最优耦合系数,且该最优耦合系数随不同天气系统、不同时间而变化;集合预报质量、物理参数化方案等对最优耦合系数均具有重要影响。
  (3)发展提出了自适应耦合系数的概念,基于能量标准构造的耦合系数自适应函数能够合理、有效地自动识别混合资料同化的最优耦合系数,从而实现了集合估计的预报误差协方差和固定的背景误差协方差的最合理的耦合,为充分发挥混合资料同化的潜在优势,进一步改善分析和预报质量奠定了科学基础。
[硕士论文] 王芳
气象学 南京信息工程大学 2017(学位年度)
摘要:台前飑线是能够造成强烈天气的中小尺度天气系统,具有持续时间短、天气剧烈变化和破坏性强等特点,对台前飑线的发生、发展和维持等相关特征进行研究具有重要的科学意义和应用价值。前人研究表明,台前飑线产生和发展于明显弱于中纬度飑线的垂直风切变环境中,论文以2014年7月18日09号超强台风“威马逊”影响期间,发生在湘赣地区的一次典型台前飑线过程为例,利用实况观测资料、数值模拟、敏感性试验等,对弱垂直切变条件下台前飑线的发生环境条件、不同发展阶段的热力动力特征、垂直风切对台前飑线影响动力机制等问题进行了讨论。取得的主要结论为:
  (1)诊断分析表明,本次台前飑线中、低层的垂直风切变均明显弱于中纬度飑线。其特征主要是:台风的北上及副高的西进使得台风倒槽和副高间气压梯度增大,进而导致整个对流层低层被暖湿东南气流控制,因而垂直方向上风向、风速变化均不显著。
  (2)利用数值模式模拟了台前飑线热力动力特征:飑线初生阶段,其前部上干冷下暖湿的不稳定环境条件是其发展加强的热力因素;飑线前侧的阵锋风是其发展的动力条件。成熟阶段,飑线后侧的地面冷池范围变大、强度变强导致飑线前方的水汽及能量补给减弱;同时飑线后部中层干冷空气入侵加强,上升气流向冷池方向倾斜,不利于台前飑线的发展维持。成熟阶段后期飑线由盛转衰。消散阶段,飑线远离台风,台前飑线水汽和动力条件不足,从而消亡。
  (3)敏感性试验定性分析和定量对比发现,低层垂直风切变对台前飑线的影响强于中层;低层垂直风切变越强,台前飑线的强度越强、长度越长。机制讨论表明,当低层垂直风切变较强时,飑线前沿低层风场辐合明显;当低层垂直风切变增大时,对应更强的水平涡度和风暴后侧环境干空气入流,增强飑线前侧的旋转上升和后侧的下沉气流,从而有利于飑线系统的增强和维持。
[硕士论文] 饶生辉
电子与通信工程 电子科技大学 2017(学位年度)
摘要:“回南天”作为华南地区比较常见的天气现象,虽然不是什么灾害性的天气,却给人们的生活带来诸多的困扰,越来越引起人们的重视。
  “回南天”天气过程的预报是十分复杂的,要做好“回南天”的预报,必须通过扎实的气象学理论基础和丰富的天气形势分析经验才可以做出,而且主观性很强,对预报员有着非常高的要求。
  本课题从解决生活实际问题的角度出发,通过大量的阅读研究了“回南天”这一天气现象发生的原因和机理,抛开原来利用天气形势和天气实况来预报“回南天”的传统方法,采用新的预报思路:利用预报室内地表温度和露点温度的方法来做好“回南天”的预警和预报。
  全文主要分为几个部分:
  1、根据“回南天”发生的机理,搭建“回南天”的观测设备,然后进行长时间的运行,为“回南天”预警预报方法提供研究的基础数据。
  2、预警预报方法可行性检验:通过收集的“回南天”数据,结合实际的人工观测结果,进行了利用室内地表温度和室外露点温度来预报“回南天”这种方法的可行性分析,通过分析得出了该方法完全可行的结论。
  3、预警预报方法的建立:通过分析,利用换算方法解决了的室外露点温度的预报;通过回归分析和差值分析的来探求室内地表温度的预报,并比较两种方法的优劣,得出利用时间来分阶段得出了室内地表温度的拟合公式。
  4、程序的实现:利用c#语言进行编程。完成了简单的预警预报程序的开发,从而把“回南天”这一个复杂的天气预警预报问题简单化,把主观的预警预报转化为了客观的界面显示。
  最后进行了实况的检验,得出该预警预报方法有比较强的参考意义的结论。
[硕士论文] 李爽
气象学 南京信息工程大学 2017(学位年度)
摘要:本文利用2000-2014年6-8月的常规资料、FNL资料和逐时降水等资料,将东北冷涡分为北涡、中间涡和南涡,统计分析每类冷涡短时强降水特征,并进行动态合成分析,建立降水模型。另外,选取典型个例用WRF模式输出的高分辨率数据进行中尺度分析。
  统计表明,辽宁短时强降水共755次,冷涡下227次,冷涡强降水多发生在1到3小时内。6月短时强降水主要由中间涡引起,7、8月中间涡与北涡共同影响,有一定周期变化,南涡没在辽宁产生短时强降水。北涡水汽输送充沛,中间涡水汽条件较差,切变辐合场与水汽输送的结合是有利于强降水的重要因子。冷涡中心降水处在斜压区北侧和高空急流左前方,高空槽前或槽后的降水处在斜压区南侧和急流中心右后方,降水区附近多有高空急流形成的次级环流配合。槽后降水区干侵入活动明显,冷涡中心降水主要通过高位涡诱发气旋性环流而触发上升运动。
  选取发生在北涡发展阶段的典型个例进行模型验证和中尺度分析,得出环流背景与降水模型比较一致,短时强降水发生在500hPa槽前、850hPa切变线前、低空急流左侧和冷锋前部的辐合区中。下沉运动向南的冷出流与偏南暖湿入流的低层辐合及中层偏北入流和偏南入流辐合共同抬升造成了短时强降水,而且存在中尺度次级环流。最强降水中心不同时段产生降水的云物理机制明显不同。当短时强降水最强时,主要为冷云降水,雨水、霰粒子、雪粒子和冰粒子的最大中心垂直分布在同一位置,霰粒子的融化起主导作用。随着降水的减弱,冷云降水减弱,而暖云降水越来越重要。冷云降水的效率高于暖云降水,容易造成很大的短时强降水。
[硕士论文] 刘瑾
气象学 南京信息工程大学 2017(学位年度)
摘要:本文利用ARW-WRF模式对2014年7月4日12:00-5日06:00发生在安徽中南部的一次由江淮气旋引发的锋面强降水过程进行模拟,得到更精细的数据与实况进行对比,从大尺度环流背景、水汽条件以及雷达回波的结构和演变都与实况有较好的一致性,并用模拟结果对气旋暖锋上出现的多个小对流带的结构与成因进行了分析。
  分析发现,模拟与实况暖锋小对流带高度均在300hPa以下,其生命史约2-3个小时,最长100km,宽10km左右,带与带间距50-100km,均随高度向东南方向倾斜。在垂直于暖锋小对流带的剖面上,对流区东部从低层到高层多对应暖空气上升;对流区西部中上层多为冷区控制;近地面则有类似冷池存在,对流带南部的上升气流有利于对流云的后向新生和形成带状结构。分析得出,小对流带上,800hPa左右暖锋锋区附近有0<Ri<1,和EPV<0区域,稳定层结内出现滚轴状风场分布,有重力波存在的结构特征,600-700hPa为对流不稳定,之后多条对流带产生,对流带间EPV>0。可见暖空气沿暖锋爬升时,在800hPa附近,由于满足条件性对称不稳定条件,触发条件性对称不稳定和重力波,暖空气继续上升时触发700hPa之上的对流不稳定,即影响本次暖锋小对流带形成的原因主要为对称—对流不稳定。
  利用Q矢量对暖锋上小雨带的次级环流、锋生与降水进行诊断,700hPa Q矢量散度辐合与水汽通量辐合的重叠区,结合次级环流的方向,受下沉气流的拖曳作用,降水落于双辐合区流场的下游。另外通过锋生函数定量分析小雨带锋生主要由倾侧项决定,进一步分析倾侧项各量值,证实次级环流带来垂直风速的水平切变对此次锋生的贡献最大,主要是通过绝热上升降温和绝热下沉增温,加大水平温度梯度造成。
[硕士论文] 马铮
气象学 南京信息工程大学 2017(学位年度)
摘要:利用WRF模式结合不同的边界层参数化方案,对于2007年7月3~5日发生在江淮流域的一次梅雨锋暴雨过程进行了多组数值模拟试验,对比了不同方案对于降水以及边界层动力热力结构的模拟效果,同时对暴雨期间边界层热通量输送、湍流动能变化与收支特征进行了分析并对不同方案模拟得到的特征进行了比较。结果发现,边界层方案的选取对于降水的落区和强度模拟会产生较为显著的影响;在降水率以及地面要素的模拟上,各方案在降水中后期的模拟差异明显大于降水发生阶段;不同边界层方案的选取对于降水时段内的水平风场、垂直运动、假相当位温的垂直分布产生影响,直接影响了降水时空分布的模拟;不同方案都模拟出了在降水发生之后不同于晴空日变化的热通量输送与湍流动能垂直分布,经分析发现该特征与局地较强的垂直风切变以及近地面强湍流气团被抬升有关,而浮力项起着耗散作用,其中BouLac方案的各收支项都偏小,而GBM方案的湍流输送项在TKE收支中起到了重要作用;各方案的湍流交换特征与湍流动能特征基本吻合,相比于其他方案,MYJ方案在降水区域的湍流动能以及湍流交换强度明显偏弱,对热通量的输送也偏弱;GBM方案在边界层内的湍流混合偏弱而在边界层以上湍流混合显著偏强,热通量输送在边界层以上的高度上误差明显,一定程度上影响了对降水区域气象要素的模拟能力,仍需要进一步改进。就此个例而言,MYNN Level-3方案的模拟效果较为理想。
[硕士论文] 雷徐奔
气候系统与气候变化 南京信息工程大学 2017(学位年度)
摘要:本文利用1979-2012年Hadley中心海表温度、NCEP/NCAR全球再分析资料、实时多变量MJO指数(简称RMM指数)和中国2474个台站逐日降水资料,分析了不同类型ENSO背景下中国南方地区10-30d降水低频变率的变化特征、MJO对中国降水的影响特征,并构建了一套以RMM为预报因子的延伸期预报方案,主要的结论有:
  (1)中国南方地区10-30d降水低频变率对不同类型ENSO事件的响应存在季节差异。EP型El Ni(n)o的冬季和次年春季,低频降水变率显著增强;CP型El Ni(n)o秋季低频降水偏弱,而冬季则偏强;La Ni(n)a事件期间中国南方低频降水变率不稳定。EP型El Ni(n)o冬春季菲律宾反气旋性异常环流的强度较强且范围较大,异常西南风向中国南方地区输送了大量水汽,有利于低频降水的增强;CP型El Ni(n)o年秋季西北太平洋表现为气旋性环流异常,冬季产生了与EP型El Ni(n)o年类似的反气旋环流。La Ni(n)a年强度较弱,因此低频降水变率也较弱。
  (2)ENSO事件对于MJO的影响不同。EP型El Ni(n)o发生时MJO的强度偏弱而CP型El Ni(n)o发生时MJO的强度偏强,而La Ni(n)a年MJO的强度没有明显变化。其原因可能是EP型El Ni(n)o改变了MJO的斜压性,使MJO的强度偏弱;而CP型El Ni(n)o有让MJO的强度增强的趋势。
  (3)根据MJO的周期性活动特征,利用现有的资料构建了一个利用RMM指数预报未来2-6候中国冬季降水的延伸期统计预报模型。该模型对于中国冬季低频降水的延伸期预报具有一定的作用,对于La Ni(n)a年有一定的预报意义,而El Ni(n)o年的预报相关性较弱。
[硕士论文] 阮能
气象学 南京信息工程大学 2017(学位年度)
摘要:分别以中国夏季气温和东部夏季降水为预测对象,选取东亚地区前期冬季500hPa高度场、海平面气压场、地表温度场和850hPa温度场为中国夏季气温的预测因子;选取前期冬季东亚地区500hPa高度场、春季欧亚大陆地表温度以及冬季热带太平洋海温为中国东部夏季降水的预测因子,分别采用1951~2009年去趋势处理后的资料,通过变形的典型相关分析(BP-CCA)方法分别建立气温和降水的单因子预测模型,再利用集合典型相关分析(ECC)方法分别建立气温和降水的集合预测模型,对中国夏季气温和降水进行基于交叉检验的预测试验;然后对中国夏季气温和降水的ECC预测模型进行独立样本检验,考察模型的实际预测能力;最后选取典型年进行预报效果分析,考察ECC模型对极端气候的实际预测能力。得到的主要结论如下:
  (1)分析预报因子场和对象场的CCA模态可以得出ECC预测模型中各个预测因子的预测技巧来源。通过分析CCA模态的空间型,可以识别出两场相互作用的敏感区域。CCA模态的空间型在一定程度上可以反映两场的遥相关特征。CCA模态的时间系数序列可以反映出它们时间变化的同步性。
  (2)前期环流场和热力场均能为我国夏季气候预测提供预测信息。在中国夏季气温和降水的交叉验证预测试验中,与单因子BP-CCA预测模型相比,ECC预测模型在总体预测性能、预测趋势和对异常气候的预测能力方面均表现出更高更稳定的预测技巧,这是因为ECC集合预测能综合各个预测因子在不同地区的预测技巧。对于单因子BP-CCA预测模型而言,在中国夏季气温预测研究中,利用前期冬季东亚地区地表气温建立的BP-CCA预测模型预报技巧较高。而在降水预测研究中,并没有某个单因子BP-CCA预测模型在各方面预测性能最优,这也从侧面反映了单因子预测模型的局限性以及我国夏季降水预测的复杂性。
  (3)通过独立样本检验,中国夏季气温的ECC预测模型对应的平均距平相关系数为0.31、距平同号率为69.1%、预测评分为82.4分,表明该气温预测模型有实际预测能力;对于降水预测,ECC预测模型对应的平均距平相关系数为0.20、距平同号率为64.5%、预测评分为77.5分,表明该ECC降水预测模型也有一定的实际预测能力,可以为我国夏季降水预测提供参考依据。通过典型年预测效果分析,ECC气温和降水预测模型对极端气候也有实际预测能力。总体来说,本文用ECC方法分别建立的中国夏季气温和降水预测模型,对气温的预测效果更好。
[硕士论文] 李俊徽
气象信息技术 南京信息工程大学 2017(学位年度)
摘要:风场的预报紧密联系着人们的生产生活,风能资源的高效利用,大风天气导致的对电力设备、交通与建筑的破坏,台风登陆带来的重大灾害,污染物的传输与扩散等都对风场预报的精细度提出更高的需求。基于中尺度模式WRF(Weather Research and Forecast)结合动力降尺度模式CALMET(CaliforniaMeteorology)的方法是有效提高风场预报精细度的方法之一。目前,此方法虽在国内外被广泛应用于资源评估与气候模拟等领域,但在预报领域的应用则不多见,同时数据格式不统一及繁杂的人机交互等问题,进一步阻碍方法的应用与实现。针对以上提出的研究问题,本文将利用WRF-CALMET方法对预报数据中的风场数据进行模拟,经过复杂地形因素的修订以提升风场预报的精细度,并应用多系统集成技术解决数据格式不统一问题的同时也减少了大量人机交互操作,从而形成一套完整的业务流程以达到业务应用的需求。取得的主要研究成果如下:
  1.使用WRF模式对预报初始场进行模拟,再将结果用CALMET模式进行进一步精细化并进行前后对比分析。预报初始场数据为GFS(Global ForecastSystem)数据。利用WRF模式将逐6小时的GFS数据进行模拟得到逐时的结果预报数据;同时结合高分辨率的地形高程数据(Terrain Height)与土地类型(Landuse Category)数据利用CALMET模式将由WRF模拟的数据再进行进一步精细化,最终得到高分辨率逐时的风场预报数据,并将精细化前后结果进行对比。结果表明经CALMET模式精细化后的风场较WRF模拟的风场更为精细,能够较好地体现出与局地地形相符的特征。
  2.使用站点数据与陆面同化系统CLDAS(CMA Land Data AssimilationSystem)数据进一步验证WRF-CALMET方法的模拟效果。一方面,在与站点的逐日数据对比中,WRF的模拟结果与CALMET的模拟结果总体呈现出较好的相关性与吻合度;WRF模拟结果的相关系数均值为0.8,均方根误差多数站点也低于1,而CALMET的对比结果较WRF总体上小幅提升,相关系数均值0.85,均方根误差均低于1。另一方面,在与CLDAS逐时数据的对比中,WRF与CALMET的模拟结果均与CLDAS数据呈现同一趋势,并且在趋势同步的前提下,CALMET的模拟结果较WRF的模拟结果更接近CLDAS数据。总之,与两种数据的对比均显示出WRF-CALMET方法对于风场有出色的模拟与修正能力,可运用于业务中。
  3.针对方法运用过程中数据格式异构与人机交互操作过多的问题,以WRF-CALMET方法为核心,运用系统集成技术将方法中涉及的多个系统与软件的功能形成一套完整的业务流程,解决了系统之间数据格式异构与接口不统一的问题,同时也通过计算机智能将大部分运行中存在的人机交互操作实现自动化执行与计算,大幅提高了运行效率,充分发挥了交叉学科的优势。
[硕士论文] 高梦竹
气象学 南京信息工程大学 2017(学位年度)
摘要:为加深对杭州湾影响下飑线维持机制的理解,本文利用多普勒天气雷达、常规和加密观测资料以及NCEP GFS资料,分析了2014年7月27日浙北飑线成因,并重点探讨了此次飑线过程中对流从北岸和南岸移入杭州湾的演变过程及对飑线整体发展的作用。在此基础上,还对此次飑线过程进行数值模拟和雷达资料同化试验,并开展了修改海陆下垫面类型的对比试验研究,探讨了海洋和陆地下垫面对飑线的影响。
  诊断分析表明:南北向辐合线触发新的雷暴单体生成及中等强度的深层垂直风切变,是此次飑线生成和发展的关键环境条件;飑线中对流从南北两岸移入杭州湾后强度均加强,使得飑线得到更好的维持发展;杭州湾上更好的水汽和更强不稳定能量条件,是从北岸移入杭州湾的对流单体加强并连接苏南、浙北两条线状对流,进而使得飑线持续发展的重要原因;杭州湾表面与陆地相当的温度和湿度,及海上较强的垂直风切变,是南岸入海对流强度维持,并在地面冷池和后侧入流的共同影响下发展成弓形回波,从而使飑线维持的重要因素。
  数值模拟及下垫面对比试验表明:WRF模式能够较好的模拟出本次飑线的发生发展过程,将杭州湾下垫面修改为耕地后,飑线对流强度明显增加。强度加强的主要原因归结如下:与水体相比,陆地下垫面通过影响地表通量、温湿场等热力条件,使得对流发展前期不稳定能量增强;同时近地面风场的改变导致低层垂直风切变增加,飑线内旋转上升运动增强,更利于形成内部强而稳定的垂直环流,使得飑线生成和发展阶段强度更强。由此说明,海、陆下垫面对飑线的影响是先通过改变地表通量、低层温湿场、流场等热动力条件,进而影响飑线发生发展的不稳定层结、抬升条件及环境垂直风切变条件,进一步改变飑线的中小尺度结构特征,从而使得飑线出现不同的强度变化特征。
[硕士论文] 靳奎峰
气象信息技术 南京信息工程大学 2017(学位年度)
摘要:华东地区为我国重要的工业区之一,其气候特点与人们的生产生活有极为重大的联系,为研究新的大气环境下,云凝结核(CCN)对云和降水的影响,本文选取2014年6月11日发生在安徽北部的一次短时强对流天气过程、2016年12月24日-27日一次冬季持续性降水过程作为研究对象,基于WRF中尺度数值模式、NSSL云物理方案探讨了CCN浓度的改变对大气层结、云中微观粒子的演变产生的影响,进而研究CCN浓度变化对云宏微观特性和降水的影响。试验分为清洁大气(强天气个例CASE1、冬季持续性降水个例CASE3)和污染大气(强天气个例CASE2、冬季持续性降水个例CASE4),云滴浓度由公式N=CSk提供。清洁大气CCN浓度为NSSL方案原始C值600cm-3,k值为0.6;污染大气数据为王惠等[1]在南京北郊观测拟合得到,k值为0.47,C值由观测值9957cm-3,递减至云底约为4000cm-3。研究结果表明:
  CASE1所模拟的最大雷达反射率为50-55,而CASE2为55-60,在强度和云体宽度上,CASE2比CASE1更加接近实况,且CASE2出现了更多较强的回波。即污染环境下,短时强天气的云体结构与实际更相符。
  CASE2的降水落区较CASE1更为接近实况,降水强度大于CASE1,多个强回波的出现使得CASE2强降水区域分布更广;两者降水中心均来自于两个单体的贡献,但CASE2第一个单体贡献更多,导致降水更强。利用TS评分公式对两者评分发现,前期CASE1比CASE2评分略高,但后期相反,这是由于初始阶段CASE2降水落区偏西,而后期CASE1降水落区偏东引起的。
  在过程初期CASE2中云水数浓度和比含水量比CASE1更大,因而云水粒子冻结产生了更多的冰晶粒子和更大的比含水量,同时释放出比CASE1更多的热量,使得云体发展更为旺盛;由于在负温区低层停留时间较长,单位质量中CASE1形成的雪晶质量要比CASE2更大;CASE2比CASE1霰雹粒子比含水量更高,从而在融化过程中形成了更强的冷云降水。说明污染颗粒物增加提升了华东地区强对流天气的降水量。
  对强对流天气的降水差异分析发现,CCN浓度的增加使得云内云水的含量增加,进而增加了冰雪晶的含量,更多冰雪晶与更多的过冷水碰冻形成更高含量的霰,由于霰粒子融化是对流云降水的主要来源,因此霰粒子的含量分布,引起了降水落区和强度的差异。
  相对于实况,CASE3、CASE4模拟的雷达反射率均略微偏低,最大仅为45dBZ左右,后者对江苏地区的影响稍稍落后于前者。两者行进轨迹和影响范围略有差异,CASE4相对于CASE3南通地区回波体变强变小。
  CASE3、CASE4所模拟的江苏省内的降水量整体分布情况与自动站数据较为接近,就降水落区和强中心分布状况来看,CASE3在南通地区模拟的降水明显偏多,而在苏南地区偏少,CASE4在南京、扬州、泰州等地模拟的降水比CASE3略少,南通地区明显更少,且苏南北部有一中心累积雨强超过30mm的强降水带,因此其模拟的降水效果要好于前者。说明增加CCN浓度使得雨强和降雨落区更为精确。对两者进行降水TS评分发现,两者走势大体相同,但CASE4整体略高于CASE3。
  CASE4相对于CASE3形成了更多的云水、冰晶,这在弱对流云中有利于更多雪晶的生成,从而有利于霰粒子的生成。更高温度伴随更高的饱和水汽压,单位质量湿空气内水汽更多,因此在CCN浓度增大时,云中存在更多的过冷水,这将更有利于冷云降水的增多;同时CCN浓度的增加使得云滴变小,谱宽变窄,抑制了暖雨过程,这共同导致了沿江苏南地区的降水有明显的提升,而江苏北部地区的降水有所减少。
  综合对比两个个例的雷达回波、降水、及云内的微物理量演变,发现观测CCN浓度的加入均使得模拟效果有一定程度的提升,而这种提升对2014年安徽的强对流个例比对2016年12月的混合云降水个例的影响更为明显。
[硕士论文] 嵇红霞
自然地理学 上海师范大学 2017(学位年度)
摘要:持续性暴雨事件是一类高影响的极端天气气候事件,通常强度大,持续时间长,影响范围广,易造成严重的暴雨洪涝灾害,对社会和生态系统造成了巨大的破坏。因此,本文基于我国东部季风区1960~2013年470个气象台站日降水数据,由点到面,首先根据暴雨的持续时间和降雨强度识别出不同持续时间的局地持续性暴雨事件,然后根据暴雨洪涝致灾因子风险的主要评价指标,引入持续时间、总降水量、日均降水量和最大日降水量四个评价指标用于评估其强度,最后再应用频次分析与趋势分析的方法分析其时空特征。然后基于对局地持续性暴雨事件的初步认识,以及考虑到引起严重的洪涝灾害的持续性降水事件往往受大尺度环流的影响,具有动态移动的特征,具有一定影响范围,利用客观识别技术结合改进的移动窗口搜索技术识别具有移动特征和一定影响范围的区域持续性暴雨事件,然后选取持续时间、过程最大影响面积、过程累积面雨量和过程累积体积降水四个评价指标构建综合指标用于表征其极端性,最后再应用加权平均的Thiel Sen斜率估计法与基于超门限峰值序列的广义帕累托方法对其时空特征进行深入探讨。主要研究结论如下:
  (1)分析了不同持续时间的局地持续性暴雨事件的基本特征。我国东部季风区共识别出64487个局地持续性暴雨事件,主要以短持续为主,其中持续1天、2天、3天及以上的暴雨事件分别为:58904个,4884个和699个。总体上,局地持续性暴雨事件表现出明显的区域性与季节性差异。局地持续性暴雨事件主要集中发生于热带亚热带季风区,其中在江南和华南地区呈现出明显的集聚性,特别是持续3天及以上的暴雨事件,其在温带季风区只有环渤海区域有少数长持续时间的暴雨事件发生;此外,局地持续性暴雨事件的平均强度的空间分布与发生频次呈现相似的分布,即空间上越集中的局地持续性暴雨事件,持续时间越长,降雨强度也越强。季节分布上,局地持续性暴雨事件主要集中发生在春夏季,且春季主要以持续1~2天的暴雨事件为主,夏季在热带亚热带季风区以持续3天及以上的为主,此外,持续3天及以上的暴雨事件的月发生频次的峰值较持续1~2天的相对提前,出现在6月。
  (2)探讨了不同持续时间的局地持续性暴雨事件的变化趋势。局地持续性暴雨事件的持续时间和强度都呈现上升趋势,且持续时间的上升幅度相比其他指标较大。空间上,局地持续性暴雨事件的变化趋势空间差异明显,在我国热带亚热带季风区,不同持续时间的暴雨事件都表现出上升趋势,其中持续2天及以上的暴雨事件与持续1天的空间分布较相似,但较为不规则,在长江中下游区域明显以高于6%/10年的幄度上升;溢带季风区的的各指标都表现出下降趋势,只有最大日降水量以0.12%/10年的趋势上升。年代际变化上,局地持续性暴雨事件具有明显的“w型”特征,即自20世纪70年代末、90年代初开始呈现上升趋势。
  (3)分析了不同等级的区域持续性暴雨事件的基本特征。基于识别的2608个区域持续性暴雨事件,首先将综合强度指标按照50%,75%百分位划分为三个等级事件:1级(652个)、2级(652个)和3级(1304个),表征极端性依次从高到低。频次上,区域持续性暴雨事件同样以短持续为主,空间上,与局地持续性暴雨事件空间分布相似,主要集中在热带亚热带季风区,并且高发区主要位于我国的长江中下游地区和东南区域,特别是1级暴雨事件,发生在我国温带季风区的主要是2级和3级暴雨事件。季节分布上,区域持续性暴雨事件主要集中在5~8月,其中峰值出现在7月;此外,其空间月分布的变化规律与局地持续性暴雨事件相似,也与我国季风雨带的移动规律表现出明显的一致性。
  (4)揭示了不同等级的区域持续性暴雨事件的变化趋势。总体上,我国东部季风区的区域持续性暴雨事件的频次和综合强度都呈现上升趋势,意味着区域持续性暴雨事件的频次变得越来越高,极端性变得越来越强。此外,不同等级的暴雨事件的变化趋势也不同:1级和2级暴雨事件都呈现上升趋势,3级呈现下降趋势,并且存在明显的区域性特征。热带亚热带季风区的暴雨事件的发生频次和强度呈现上升趋势,且主要是因为1级暴雨事件呈现明显的上升趋势,而温带季风区的的暴雨事件频次没有显著性的变化,但是该区域所有事件的综合强度是呈现下降趋势,特别是1级暴雨事件。年代际变化上,区域持续型暴雨事件在1987年左右出现突变,即1960年至1980年的中期为显著的下降趋势,20世纪80年代后期开始显著的上升趋势。因此,文章分析了19601986年和19872013年两个时间段,不同重现期下不同持续时间的暴雨事件的各指标的变化特征。结果显示,持续多天的区域持续性暴雨事件正变得越来越严重;相反,持续1天的暴雨事件没有显著的变化。此外,本文也发现上升趋势明显的主要是一些较严重的暴雨事件,如重现期较长的持续多天的暴雨事件。
[硕士论文] 王伟
气象信息技术 南京信息工程大学 2017(学位年度)
摘要:本研究综合运用SWMM模型和GIS技术,研究福建省漳州市龙文区迎宾大道、水仙大街路段的暴雨内涝发生机制,建立了研究区的SWMM模型;对SWMM模型的参数率定算法进行优化并完成了参数率定实验;提出了积水量的动态扩散算法,对2016年6月18日的降水过程进行积涝模拟,与实测积水点进行误差分析,结果表明模型具有很好的模拟效果。
  论文的主要研究结果如下:
  (1)基于GIS研究并建立研究区的SWMM模型。首先构建GIS与SWMM模型的耦合框架,利用GIS技术的空间分析功能对模型所需参数进行提取,其中对汇水区的划分方法进行改进,分析研究土地类型和管网因子对产汇流的影响,建立DEM的理论修正公式,基于D8算法和修正后的DEM划分的汇水区与实际更为吻合。将所有参数输入SWMM模型得到研究区的城市雨洪管理模型。
  (2)研究并建立基于粒子群算法和序列二次规划算法的SWMM模型参数率定算法,避免了人工率定的效率低下问题并有效解决了单一算法率定所出现的陷入局部次优解等问题。以2016年6月18日,2016年9月14日两个降雨场次对率定结果进行验证,表明结合率定算法能够很好完成参数的率定。
  (3)研究并建立暴雨积涝地表积水动态表达算法。首先根据时段内实际降水量的占比计算出时段内汇水区的积水量,然后利用积水体积平衡原理和试根法,建立积水扩散算法,最终得到研究区动态的积水深度和内涝空间分布。建立积水深度、暴雨内涝风险等级和色值的对应标准,最终应用于基于GIS技术的内涝专题图表达。
  (4)将构建的模型应用于研究区内涝的模拟并进行验证。分别将2016年6月18日和2016年9月14日的降雨时间序列输入模型进行积涝模拟,模拟结果与实测数据的误差分析表明本研究模型具有较好的模拟效果。
[硕士论文] 冯沁
气象学 南京信息工程大学 2017(学位年度)
摘要:随着我国灰霾天气出现次数日趋频繁,持续日数日趋增长,影响日趋恶化,利用大气化学模式准确跟进空气质量变化显现出越来越重要的社会意义和经济价值。目前,资料同化方法是提高大气化学模式水平的重要途径。由于卫星资料在空间范围、时空分辨率、一致性以及经济效益方面具有显著的优势,研究如何合理有效利用卫星AOD资料提高灰霾数值预报水平具有重要意义。本文使用WRF-Chem大气化学模式以及GSI三维变分同化系统,利用MODIS和FY-3A/MERSI气溶胶光学厚度(AOD)资料,对比多个卫星资料稀疏化分辨率和两种卫星AOD资料对灰霾天气过程进行了同化预报试验,并基于卫星资料及地面观测数据对结果进行了对比分析。主要研究成果及结论如下:
  WRF-Chem模式对大气污染过程有很好的模拟能力,能同步模拟天气过程和大气污染过程。使用GSI同化系统同化AOD资料对AOD、PM2.5和PM10等灰霾天气影响因子的预报有显著改善,并且此改善随着同化时卫星资料的稀疏化分辨率的升高得到一定加强。同化卫星AOD资料对于模式初始场改善效果明显,AOD同化使分析场对模式初始场的描述更加准确。AOD资料同化对后续的AOD、PM2.5、PM10的预报有积极效果,合理改善了各变量的强度和分布。
  统计分析结果显示,同化试验的预报效果整体上优于控制试验的预报效果,卫星AOD资料同化对于颗粒物浓度预报改善有明显的区域特征和个体特征。AOD资料同化能明显提升灰霾天气事件的预报准确度。MODIS和MERSI同化试验对PM2.5和PM10预报准确度的改善效果也存在一定差异,MODIS AOD同化和MERSI AOD同化试验分别在PM2.5和PM10预报的预报评分上表现更佳。整体体现了AOD卫星资料同化对数值预报产生了积极的效果,在空气质量预报领域应用前景广阔。
  (已选择0条) 清除
公   告

北京万方数据股份有限公司在天猫、京东开具唯一官方授权的直营店铺:

1、天猫--万方数据教育专营店

2、京东--万方数据官方旗舰店

敬请广大用户关注、支持!查看详情

手机版

万方数据知识服务平台 扫码关注微信公众号

学术圈
实名学术社交
订阅
收藏
快速查看收藏过的文献
客服
服务
回到
顶部