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基于WRF中国境内土壤湿度-降水耦合强度的诊断 被引量：1
1
作者 刘源 张述文 +1 位作者 李少英 曹倩 《兰州大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期160-166,共7页
借助中尺度模式WRF,以粗分辨率GLDAS资料统计出的强耦合2000年和弱耦合2005年夏季为代表时段进行高时空分辨率的模拟.结果表明,在周时间尺度内,土壤湿度-降水耦合强度在时间尺度为6 h时最强,除部分区域外,耦合强度随着时间的增加逐渐减... 借助中尺度模式WRF,以粗分辨率GLDAS资料统计出的强耦合2000年和弱耦合2005年夏季为代表时段进行高时空分辨率的模拟.结果表明,在周时间尺度内,土壤湿度-降水耦合强度在时间尺度为6 h时最强,除部分区域外,耦合强度随着时间的增加逐渐减弱.较强耦合区基本位于半干旱和半湿润区,包括山东、山西、河北、天津、北京、内蒙古中南部等,与统计结果一致.2000年夏季耦合强于2005年,但强耦合出现的月份以及空间分布均不固定,内蒙古中南部地区始终为中国夏季土壤湿度-降水共同强耦合区.由于时空分辨率的增加,发现一些零星分布的较强耦合区,而GLDAS统计结果中并没有出现. 展开更多
关键词 土壤湿度-降水耦合强度 中尺度模式WRF 数值试验 高时空分辨率
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青岛机场一次台风外围暴雨天气分析 被引量：1
2
作者 刘曦 刘源 贺晓霞 《农业灾害研究》 2023年第8期193-195,共3页
利用多普勒雷达资料、葵花8卫星云图、常规观测资料和自动站数据,分析了2020年8月25—26日处于台风外围的青岛机场出现的一次大暴雨天气过程。发现台风外围环流背景是青岛机场出现此次暴雨天气的主要因素。虽然台风外围环流带来的暖湿... 利用多普勒雷达资料、葵花8卫星云图、常规观测资料和自动站数据,分析了2020年8月25—26日处于台风外围的青岛机场出现的一次大暴雨天气过程。发现台风外围环流背景是青岛机场出现此次暴雨天气的主要因素。虽然台风外围环流带来的暖湿空气和冷空气交汇于山东中部地区,形成大范围长时间的主雨带,但青岛地区受台风倒槽的影响,持续有对流云团生成,并且在向西北方向移动的过程中加强发展。由于青岛崂山山区地形造成的迎风坡效应,同时26日青岛地区水汽条件较好,尤其是水汽通量散度达到-26 g/(cm2·hPa·s)有利于青岛地区出现持续性的强降水天气,使得包括青岛机场在内的青岛城阳区和即墨区局地出现大暴雨,甚至特大暴雨天气。 展开更多
关键词 大暴雨 青岛机场 台风外围 地形抬升
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集合预报风场扰动的物理结构及演变特征 被引量：4
3
作者 张瑜 时洋 +1 位作者 周勃旸 马旭林 《大气科学学报》 CSCD 北大核心 2022年第2期268-279,共12页
初始扰动结构和振幅的合理性直接影响到集合预报的质量和整体性能,合理的初始扰动结构是确保集合预报扰动质量的关键。本文基于欧洲中期天气预报中心数据、我国T639全球集合预报系统以及GRAPES区域集合预报系统的预报场,针对模式初值不... 初始扰动结构和振幅的合理性直接影响到集合预报的质量和整体性能,合理的初始扰动结构是确保集合预报扰动质量的关键。本文基于欧洲中期天气预报中心数据、我国T639全球集合预报系统以及GRAPES区域集合预报系统的预报场,针对模式初值不确定性,主要研究了风场初始扰动结构及其集合离散度、扰动能量等结构和演变特征,分析了集合预报风场初始扰动的空间物理结构及其时空演变特征,为集合预报初始扰动的合理构造提供客观依据。结果表明:绝大部分风场初始扰动位于主要天气系统附近,并且具有显著的流依赖特征;集合离散度与扰动能量随着预报时效的延长都呈现出合理发展的状态,对流层低层以扰动内能为主,高层扰动动能占主要成分,且扰动动能在演化过程中起主导作用;同时,离散度结构的演变与天气形势的发展密切相关,这从另一种角度体现了扰动结构随流型依赖的特性。研究结果验证了区域集合预报比全球集合预报能捕获更丰富的中小尺度扰动信息,全球集合预报系统中ECMWF的中大尺度扰动结构更为合理,但我国T639集合预报系统更适用于中国地区;相对于ECMWF的全球集合预报,我国的集合预报系统一般存在高层离散度不足的问题。 展开更多
关键词 集合预报 初始扰动 物理结构 演变特征 风场扰动
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集合变换卡尔曼滤波局地化对区域集合初始扰动的影响 被引量：5
4
作者 马旭林 何佩仪 +1 位作者 周勃旸 和杰 《大气科学学报》 CSCD 北大核心 2021年第2期314-323,共10页
集合变换卡尔曼滤波(ensemble transform Kalman filter,ETKF)是一种有效的集合预报初始扰动构造方案。但是,有限的集合样本、相同的集合成员设置以及预报模式误差等可能会使两个距离较远的状态变量产生虚假相关,从而影响ETKF集合扰动... 集合变换卡尔曼滤波(ensemble transform Kalman filter,ETKF)是一种有效的集合预报初始扰动构造方案。但是,有限的集合样本、相同的集合成员设置以及预报模式误差等可能会使两个距离较远的状态变量产生虚假相关,从而影响ETKF集合扰动的质量。为了有效解决远距离虚假相关问题,将局地化思想引入ETKF方案。本文针对GRAPES区域集合预报系统(GRAPES REPS),对ETKF初值扰动局地化方案的效果进行了试验分析,为进一步改善和优化局地化方案(LETKF方案)提供依据。通过一周的连续试验,从暴雨个例、集合预报多种评分检验等方面分析了LETKF初始扰动方案所产生的集合预报质量。结果表明,区域集合预报中集合变换卡尔曼滤波初始扰动的局地化方案能够更加合理地捕捉到快速增长的分析误差的物理结构,更准确地再现数值模式预报误差的线性与非线性传播和演变特征。该局地化方案可以较好地改进预报质量,提高降水预报的准确率,尤其是针对小雨、中雨、暴雨量级的预报。相对于现有区域集合预报的业务系统GRAPES REPS,基于局地化ETKF初始扰动方案的区域集合预报具有较明显的优势。总体来看,LETKF初始扰动方案可更好地改善区域集合预报的质量。 展开更多
关键词 集合预报 GRAPES 集合变换卡尔曼滤波 LETKF 初始扰动
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基于扇形领域扩展的同步双向A^(*)算法 被引量：15
5
作者 陈万通 刁天茹 +1 位作者 贾吉庆 秦仕伟 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2022年第1期118-122,127,共6页
为提高航空器飞行的安全性和平滑性,解决传统A^(*)算法拐弯角度过大、搜索路径节点过多等问题,提出一种基于扇形领域扩展的同步双向A^(*)搜索算法。首先,根据栅格图法扩展危险区域边界;其次,设计了基于同步双向搜索的A^(*)算法,动态定... 为提高航空器飞行的安全性和平滑性,解决传统A^(*)算法拐弯角度过大、搜索路径节点过多等问题,提出一种基于扇形领域扩展的同步双向A^(*)搜索算法。首先,根据栅格图法扩展危险区域边界;其次,设计了基于同步双向搜索的A^(*)算法,动态定义正反向搜索的目标节点。针对搜索角度有限问题,提出了在5×5领域内的扇形领域扩展策略,并设计了含有双重权重参数的评价函数以减少冗余点的产生。为验证改进算法的有效性,选取方形和不规则形状危险区进行仿真。结果表明改进的同步双向搜索算法搜索的路径更平滑;与传统双向A^(*)算法的结果相比,在不同形状的危险区域下,搜索路径长度分别减少了1.65%、13.16%,搜索路径节点个数减少了42.6%、46.81%,具有较强的搜索效率。 展开更多
关键词 路径规划 同步双向A^(*)算法 扇形领域扩展 双重权重
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基于多任务NR-DenseNet网络的航班延误预测模型 被引量：2
6
作者 屈景怡 肖敏 +1 位作者 李佳怡 解文凯 《信号处理》 CSCD 北大核心 2023年第3期550-560,共11页
不同于目前大多数只倾向于研究单一的分类或回归任务的航班延误预测方法,该文提出一种基于多任务NR-DenseNet网络的航班延误预测模型,旨在同时实现航班延误等级分类预测与延误时间回归预测。首先,预处理相关数据;其次,建立多任务学习特... 不同于目前大多数只倾向于研究单一的分类或回归任务的航班延误预测方法,该文提出一种基于多任务NR-DenseNet网络的航班延误预测模型,旨在同时实现航班延误等级分类预测与延误时间回归预测。首先,预处理相关数据;其次,建立多任务学习特征提取共享层,使用NR-DenseNet网络提取任务之间的共享参数,深度挖掘任务之间的相关特征;然后,建立多任务学习特定任务层,通过回归器与分类器分别输出特定任务的预测结果;最后,采用损失加权方法对两个任务损失函数进行优化,平衡任务间的收敛速度,提高模型泛化性。将模型应用在宁波机场数据集中,与单任务模型相比回归任务平均MSE降低了23.4%,平均MAE降低了14.2%,分类平均准确率提升了2.7%。实验结果表明,该文方法提升了分类任务的准确率降低了回归任务的误差,可以有效提升模型性能。 展开更多
关键词 航班延误 多任务学习 回归预测 分类预测 非线性回归密集连接网络
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基于异常区域感知的多时相高分辨率遥感图像配准 被引量：1
7
作者 吴伟 丁香乾 闫明 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2016年第10期2870-2874,共5页
在对多时相高分辨遥感图像进行配准时,由于成像条件差异,图像间存在的地物变化与相对视差偏移两类典型异常区域会影响配准精度。针对上述配准中存在的问题,提出一种基于异常区域感知的多时相高分辨率遥感图像配准方法,包括粗匹配和精配... 在对多时相高分辨遥感图像进行配准时,由于成像条件差异,图像间存在的地物变化与相对视差偏移两类典型异常区域会影响配准精度。针对上述配准中存在的问题,提出一种基于异常区域感知的多时相高分辨率遥感图像配准方法,包括粗匹配和精配准两个阶段。尺度不变特征变换(SIFT)算法考虑到尺度空间属性,不同尺度空间提取的特征点在图像中对应不同大小的斑块,高尺度空间提取的特征点对应图像中的大斑点,其对应地物相对稳定、不易发生变化。首先,利用SIFT算法提取高尺度空间特征点完成图像快速粗匹配;其次,利用灰度相关性度量对图像块进行相对偏移量统计分类以感知视差偏移区域,同时结合空间约束条件,确定低尺度空间特征点的有效提取区域以及匹配点搜索范围,完成图像精配准。实验结果表明,将该方法用于多时相高分辨遥感图像配准,可有效抑制异常区域对特征点提取的影响进而提高配准精度。 展开更多
关键词 图像配准 多时相 高分辨率遥感图像 尺度空间 尺度不变特征变换 灰度相关性度量
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一次江淮暴雨高分辨率数值预报中云微物理方案敏感性分析 被引量：7
8
作者 孟泽华 高彦青 +1 位作者 马旭林 周勃旸 《大气科学学报》 CSCD 北大核心 2023年第5期765-775,共11页
基于全可压非静力中尺度预报模式WRF,选取Lin、WSM3、WSM5、WSM6、Goddard五种云微物理方案和Kain-Fritsch积云对流参数化方案,对2017年6月10日的江淮暴雨过程开展高分辨率数值预报试验,重点研究了云微物理方案对强降水预报的敏感性。... 基于全可压非静力中尺度预报模式WRF,选取Lin、WSM3、WSM5、WSM6、Goddard五种云微物理方案和Kain-Fritsch积云对流参数化方案,对2017年6月10日的江淮暴雨过程开展高分辨率数值预报试验,重点研究了云微物理方案对强降水预报的敏感性。结果表明:Lin方案模拟的局地暴雨区降水量随时间的演变与实况较为吻合,但降雨量偏小,WSM5、WSM6和Goddard方案模拟的降水量级与实况更为吻合;不同云微物理方案对此次江淮暴雨的预报能力具有明显差异,小雨量区域的模拟效果基本一致,暴雨和大暴雨对云微物理方案更加敏感;云中水成物的三维结构特征差异明显,其水成物含量也显著不同。WSM5方案模拟的雨水和云水含量较高,其降水量和落区质量较好;不同微物理方案产生差异明显的垂直速度,导致云量、云高有所差异,进而影响降水预报的性能,说明选用更为敏感的云微物理方案对降水预报质量的改善具有重要作用。 展开更多
关键词 数值预报 江淮暴雨 云微物理方案 敏感性分析
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区域集合预报系统的集合变换卡尔曼滤波初始扰动的余弦分析约束方案 被引量：2
9
作者 王秋萍 潘贤 +3 位作者 周勃旸 张瑜 马旭林 成巍 《大气科学》 CSCD 北大核心 2023年第6期1731-1745,共15页
基于GRAPES区域集合预报系统,针对初始扰动对预报误差描述能力依然不足的问题,在动力降尺度构造集合初始扰动的基础上,本文利用集合变换卡尔曼滤波(ETKF)方法更新集合扰动以捕获更多中小尺度扰动信息,提出并发展了一种融合资料同化分析... 基于GRAPES区域集合预报系统,针对初始扰动对预报误差描述能力依然不足的问题,在动力降尺度构造集合初始扰动的基础上,本文利用集合变换卡尔曼滤波(ETKF)方法更新集合扰动以捕获更多中小尺度扰动信息,提出并发展了一种融合资料同化分析增量特征信息的新的分析约束扰动方法——余弦分析约束扰动,对ETKF更新后集合初始扰动的不合理信息进行适应性自主调整,使得不同空间尺度的初始扰动物理结构和振幅尽可能与相应的预报误差结构和振幅相一致。试验结果表明,随天气形式的持续演变,强降水区域分析约束调整的集合初始扰动的中小尺度信息明显更为丰富,且温度扰动显示出更明显的优势;在模式积分初期,余弦分析约束扰动方案的集合离散度和扰动能量在空间分布与演变特征等方面均表现出更为合理的发展趋势,初始扰动质量及预报性能由此得到了有效改善。 展开更多
关键词 集合预报 初始扰动 ETKF(Ensemble Transform Kalman Filter) 分析增量 分析约束
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