台风强暴雨的中尺度分析

利用严重影响浙江东南地区的2005年05号台风的雷达和地面加密风场资料，分析对比台风中尺度暴雨过程中雷达回波与实况降水、中尺度地面流场与暴雨之间的关系，结果得到：多普勒雷达近地面强回波带或中心往往达到50dbz时，与一小时的强降水区有很好的对应关系，暴雨中心区也与地面加密的中尺度流场中出现的中尺度气旋性环流和汇合气流有关，强暴雨区落在同时刻中尺度涡旋或汇合线附近．当台风移近大陆时，靠近沿海地区的地面流场中尺度涡旋特征并不明显，主要表现在台风近地面偏东南气流出现分支，形成偏东与偏东南气流，有利于在沿海地区形成局部气流汇合并引起或增强对流．利用中尺度数值模式（WRF）的高分辨输出结果，分析了近地面流场特征及演变，证实了暴雨带近地面流场中存在气流汇合，它在沿海地区台风暴雨过程中起到十分重要的作用．     

0414号台风登陆过程的诊断与模拟分析

利用非静力平衡中尺度模式MM5对0414号台风从2004年8月11日00时～14日00时（UTC）进行模拟,结合浙江省稠密的AWS资料、雷达资料、卫星云图对这次台风登陆过程进行分析,结果表明中尺度模式对登陆台风的路径、强度、降水具有较强的模拟预报能力．台风登陆前副热带高压呈坝状发展,副高南缘超地转低空急流加强,以及登陆前台风周围的风速呈现东北象限最大,西南象限最小的分布状况,是造成台风登陆前加速西折的原因．高层辐合中心的维持有利于台风强度增强．台风螺旋雨带前沿存在中尺度热力性低压,在海陆间中尺度锋区的热力条件支持下,低压扰动获得发展,降水加强．水汽输送通道维持与内陆水体和饱和湿土的潜热输送是台风登陆后久留不散的原因．台风登陆后水汽源提供由孟加拉湾和南海转变为西太平洋．     

2014年8月发生于温州市的一次大暴雨过程分析

对2014年8月19日08:00至20日08:00温州市大暴雨过程做技术总结. 通过对500 hPa环流分析,利用欧洲中心850 hPa和1 000 hPa细网格风场产品以及雷达拼图、实况雨量分析发现,该次过程为高空槽和低层偏南风急流控制下的系统性强降水,降水的时空分布极不均匀.该次降水过程分为19日白天和夜间2个时段,19日白天的暴雨过程由低层850 hPa中尺度辐合线所造成,辐合线上,有较强的风速辐合.19日夜间的暴雨过程由1 000 hPa风向和风速的辐合造成.该次降水过程降水时段集中、雨强强、累计降水量大.通过分析各家模式降水产品,总体来说,各家对于此次降水强度和落区的把握均较差,即使中尺度系统的位置预报正确,但对极端短时强降水(如3 h降水≥100 mm)的预报尚有较大误差.     

1211号台风“海葵”登陆后长久维持机理探讨

利用2.5 °×2.5 °的NCEP再分析资料、实况监测资料、卫星云图等资料,从大尺度环流背景、下垫面、冷空气作用和物理量场诊断等方面对典型个例1211号台风进行了分析,寻找登陆台风（TC）强度变化的预报着眼点.结果表明,中低空急流既是“海葵”主要的湿能源,也是动能来源之一,中纬度强锋区向“海葵”靠近使TC的动能机制得到持续加强,加强了对流,从而加强了降水的潜热释放,为变性后TC的维持和发展提供了能量,“海葵”登陆后最大的垂直风切变一直分布在TC南北两侧,这样的对称结构对TC垂直环流的维持更加有利,宽广的湿垫也为TC登陆后的维持提供了有利的环境场.     

台风“苏迪罗”引发温州的一次强对流降水分析

利用温州自动气象站逐小时雨量资料和日本0.5°×0.5°再分析资料,分析了台风“苏迪罗”造成温州短时强降水的时空分布特征及其成因.研究发现,短时强降水发生在2015年8月8日5:00至10日12:00,尤其是8日18:00至9日9:00最为激烈,表明8日夜里至9日上午温州有明显的中小尺度对流系统活动;短时强降水大部分具有局地性,仅8日19:00至9日5:00达小范围等级;短时强降水中心主要位于平阳、文成、泰顺和苍南4县交界处、瑞安和文成交界处以及泰顺东南部与福建交界处,南雁荡山最容易发生短时强降水,其次是洞宫山,括苍山最少;50 mm·h-1以上短时强降水中心主要位于南雁荡山的平阳、文成、泰顺和苍南4县交界处,其次是北雁荡山,洞宫山、括苍山和海岛都无50 mm·h-1以上短时强降水,100 mm·h-1以上短时强降水主要发生在南雁荡山以及南雁荡山的迎风坡;温州南部上空大气接近中性层结或弱不稳定,且低层大气水汽含量很高,在地形作用下,低层强辐合高层强辐散仍可促发显著的短时强降水.     

2012年一次台风远距离暴雨的成因分析

利用NCEP1×1资料和实况雨量资料,对2012年梅雨期首场特大暴雨过程进行了分析,结果表明：（1）本次特大暴雨与典型梅雨的环流形势不同,是西风槽和台风“古超”、“泰利”共同作用的结果.中纬度西风槽提供了有利于暴雨发展的大尺度环流背景,而“古超”东侧的东南暖湿气流沿副高外围向低涡及切变线输送,为暴雨天气提供了充沛的水汽和能量.（2）强降水过程的不同阶段,水汽来源也不同.前期水汽来源于东海和南海,由低空偏南风和东南风急流向暴雨区输送水汽,降水集中期水汽由台风“古超”东部环流与副高之间的东南风从西太平洋和东海向暴雨区输送,“泰利”的作用较小,后期水汽主要来源于南海,由西南风急流提供.（3）降水前期为锋前暖区降水,大气层结较为稳定,后期有弱冷空气侵入,迫使暖湿空气抬升,加剧了对流不稳定能量的释放,并加强了低层辐合和上升运动,为暴雨的发生发展提供了动力抬升机制,使暴雨增幅.（4）弱冷空气侵入前,强降水发生在MPV1 2个负值区之间的正值区和MPV2的负值区内,随着弱冷空气的侵入和“古超”外围环流的推进,大气层结变得不稳定,斜压性增强,强降水主要发生在MPV1的负值区和MPV2的正值区内.     

2013年“菲特”台风暴雨数值模拟中微物理方案的对比试验

利用TRMM（热带测雨雷达）搭载的TMI（微波成像仪）反演廓线资料,分析“菲特”台风登陆前、后云团内部水凝物的分布种类,依此选择WRF区域中尺度模式下符合条件的6个云微物理过程参数化方案（Lin,WSM6,Godgce,WDM6,Morrison以及Thompson方案）,模拟2013年10月6~8日的台风过程.从降水落区、强度,水凝物及风场垂直分布,台风路径及强度等方面对预报性能进行对比,结果表明,选用的6个云微物理方案都较好地模拟了浙江暴雨的范围和强度.结合Ts评分,降水量级越大,模拟效果对云微物理方案选择越敏感,其中,Lin方案效果最佳,尤其对极端降水的模拟,其次为WSM6、WDM6及Thompson方案,Morrison和Godgce方案相对较差.结合水凝物平均值廓线分布发现,除WDM6方案外,其他方案对暖雨过程的模拟基本一致,而对冰相过程的模拟6个方案差别较大;同时,各方案对风分量的模拟结果较水凝物廓线差别小,说明对于动力因素模拟不敏感.另外,6个方案对于台风强度的模拟整体偏弱,相较之下,Lin方案较好地模拟了强度变化趋势.     

混合分布的识别性及其应用

设(Y_1,Y_2)是非负的二维随机变量,有联合分布函数F(y_1,y_2),设Z=min(Y_1,Y_2),定义随机变量I=1;2;3,分别对应于Y_1Y_2;Y_1=Y_2时.记p_i=P(I=i),f_i(·)为给定I=i时Z的条件密度(i=1;2;3).给定可识最小值(Z,I)的联合密度函数P_iJ_i(·)(i=1;2;3),得到F(·,·)是混合分布时,F(·,·)用P_if_i(·)来表示的一个显式表达式.对三维及以上情形,得到类似的结果.特别,把识别基本定理应用于多元Marshall-Olkin型指数分布的参数估计,得到了基于观察值(Z_jI_j)(j=1,2,…,n)的参数的极大似然估计及矩估计,并且证明了极大似然估计具有联合完备充分的,渐近无偏的,均方误差一致的,及渐近正态性特性,修正估计恰好是Arnold估计,它是唯一的一致最小方差无偏估计,且同时是渐近有效估计,本文还指出了矩估计方法的不唯一性.     

基于IFOA-FSVM的WRF模式台风期阵风精细化预报

为提高天气预报模式(Weather Research and Forecasting Model, WRF)输出中台风期阵风的预测精度,将WRF模式输出与某观测站实况数据相结合,提出一种台风期阵风精细化预报方法.针对影响台风风速的因素众多,而传统依据人工经验预判的风速存在较大误差的现状,该方法构建了台风期阵风预测的模糊支持向量回归模型,同时为解决模糊支持向量回归模型中惩罚因子C和核参数g难于确定的问题,将果蝇优化算法(Fruit Fly Optimization Algorithm, FOA)引入到模糊支持向量机(FuzzySupportVectorMachine,FSVM)的参数寻优中,并根据风速回归的特点,把果蝇优化算法引入到三维空间,结合增强因子γ以提高传统果蝇优化算法的全局寻优能力.实验结果表明,本文构建的模型预测风速与实际风速基本一致,相关性达到99%,不仅提高了WRF模式风速的适用性,而且风速预测精度明显优于传统FOA-FSVM和FOA-SVM方法,具有更强的泛化能力.     

近海和登陆热带气旋路径预报的数值预报释用方法

基于数值预报的释用技术,将支持向量机（SVM）回归方法应用于近海和登陆热带气旋（TC）的路径预报.从气象要素预报场与TC中心相关联的极值网格区域导出的中心相关点,以及TC线性外推位置,组成相关因子,建立预报模式,用来预报12,24,36,48,60和72 h之后的TC位置.应用GFS数值预报资料对2009和2010年14个TC进行实际业务应用检验,6个时次的距离绝对值误差分别为69.3, 106.4, 134.6,169.0,222.4和264.4 km;距离标准误差为63.1,89.2, 80.1,84.1,104.6和 124.1 km.前48 h模式预报与中央气象台的预报结果相近,72 h预报优于中央气象台预报,所有时次预报的涡度中心位置均优于GFS模式直接输出,表明此技术可以作为台风路径预报的另一个工具,投入业务应用.     

AW模式对梅雨暴雨的预报试验

利用引进的中尺度10层湿模式——AW模式,对长江流域梅雨期大暴雨进行了模拟试验,检验了模式的预报能力,比较了不同精度初始场对梅雨预报的影响,探讨了梅雨暴雨形成和发展的某些机理。主要结果如下: 1.AW模式可报出梅雨暴雨过程,对暴雨的落区、强度、天气尺度环境场和中尺度动力、热力条件都具有相当的预报能力; 2.对流层低层的切变线和沿切变线活动的中尺度扰动是梅雨暴雨的主要影响系统。雨带位于900百帕切变线附近,暴雨中心位于900百帕切变线上的中尺度扰动中心附近。900百帕中尺度涡度的加强,与暴雨中心的形成相对应; 3.梅雨暴雨的发展与高空天气尺度和低空中尺度涡度中心的耦合关系密切,当低层中尺度涡度中心移近高层天气尺度负涡度中心之下时,降水增强; 4.在雨区上空的边界层附近,存在一个湿暖盖,产生了对流性降水叠加在稳定降水之上的独特的梅雨暴雨结构; 5.对流加热对雨区的环境流场和温湿场影响很大,对流加热通过Ekman-CISK、热成风调整过程以及激发重力惯性波不稳定等方式来加强暴雨系统。     

波阵面视角下的车辆拥堵分析

基于视频数据,分析了交通事故下车辆运动的复杂性和队长变化的本质,借鉴车流波动理论、车辆跟驰理论、流体力学理论等,提出利用波阵面的传播轨迹描述排队过程,并给出了排队长度动态模型VQLM.同时,为减少视频图像与实际距离的转换误差,提出以标准当量车为参考,多次迭代还原真实距离的标定方法.研究结果表明：VQLM模型较基于单一理论计算队长的方法更精确、实用.模型验证结果：平均队长误差为-3.029%,其宏观表现为2辆当量车10 m内,延时误差为7 s（信号周期为60 s）.VQLM模型主要考虑了司机驾驶的主观性、道路通行强度、交通波节点函数等;数据还原标定方法简单实用,比传统比例尺算法更为精确.     

离子色谱法同时测定纺织业退浆料中的丙烯酸和对苯二甲酸

建立了同时测定纺织业退浆料中的2种目标有机酸丙烯酸和对苯二甲酸(PTA)的离子色谱快速检测方法.该方法使用的色谱柱为Thermo IonPac AG11-HC保护柱(4mm×50mm)和Thermo IonPac AS11-HC分析柱(4mm×250mm),以氢氧化钾为淋洗液进行梯度洗脱,梯度洗脱过程为0~8 min,10 mmol·L-1 KOH;8.1~18min,45mmol·L-1 KOH;18.1~25min,10mmol·L-1 KOH,流速为1.0mL·min-1,采用抑制型电导检测,外标法定量.在优化的色谱条件下,丙烯酸和对苯二甲酸的线性区间均为0.1~20mg·L-1,线性相关系数均大于0.999 7,检出限分别为12.5和23.5μg·L-1,色谱峰面积相对标准偏差(RSD)均小于2%(n=6).将该方法用于退浆料样品的分析,得到的加标回收率在94.1%~102.6%,RSD均小于3%(n=3).结果表明,该方法可用于丙烯酸和对苯二甲酸的检测,具有简便、快速、灵敏、选择性好等优点.     

离子色谱法同时测定植物生长调节剂中氯化胆碱、甲哌鎓及N-甲基哌啶

建立了一种离子色谱-抑制电导同时测定植物生长调节剂中主要活性成分氯化胆碱、甲哌鎓以及杂质N-甲基哌啶的快速检测方法。 样品经稀释过膜后直接进样分析, 采用阳离子交换色谱柱thermo scientific ionpac CG17 （50 mm×4 mm） + CS17 （250 mm×4 mm）,以10 mmol·L^-1甲烷磺酸溶液等度淋洗,可在10 min内完成以上目标分析物的检测,且常规阳离子（Li⁺、 Na⁺、 NH₄⁺、 K⁺、 Mg²⁺和Ca²⁺）不会干扰对3种化合物的测定。 在优化后的最佳色谱条件下,氯化胆碱的线性范围为0.1~500 mg·L^-1,甲哌鎓的线性范围为0.5~500 mg·L^-1,N-甲基哌啶的线性范围为0.4~200 mg·L^-1,3种化合物线性相关系数（r）均大于0.999 4,线性关系良好。 3种目标分析物的检出限（信噪比S/N = 3）为28.0~112.5 μg·L^-1,定量限（信噪比S/N = 10）为93.5~375.0 μg·L^-1,峰面积的相对标准偏差（RSD, n = 6）均小于0.47%,表明方法具有较好的重现性。 该检测方法简单方便,已成功应用于商品化植物生长调节剂中3种成分质量浓度的测定,实际样品加标回收率为96.0%~103.6%。 可应用于相关植物生长调节剂原料及成品的质量控制。     

离子色谱法同时测定植物生长调节剂中氯化胆碱、甲哌鎓及N-甲基哌啶

建立了一种离子色谱-抑制电导同时测定植物生长调节剂中主要活性成分氯化胆碱、甲哌鎓以及杂质N-甲基哌啶的快速检测方法。 样品经稀释过膜后直接进样分析, 采用阳离子交换色谱柱thermo scientific ionpac CG17 （50 mm×4 mm） + CS17 （250 mm×4 mm）,以10 mmol·L^-1甲烷磺酸溶液等度淋洗,可在10 min内完成以上目标分析物的检测,且常规阳离子（Li⁺、 Na⁺、 NH₄⁺、 K⁺、 Mg²⁺和Ca²⁺）不会干扰对3种化合物的测定。 在优化后的最佳色谱条件下,氯化胆碱的线性范围为0.1~500 mg·L^-1,甲哌鎓的线性范围为0.5~500 mg·L^-1,N-甲基哌啶的线性范围为0.4~200 mg·L^-1,3种化合物线性相关系数（r）均大于0.999 4,线性关系良好。 3种目标分析物的检出限（信噪比S/N = 3）为28.0~112.5 μg·L^-1,定量限（信噪比S/N = 10）为93.5~375.0 μg·L^-1,峰面积的相对标准偏差（RSD, n = 6）均小于0.47%,表明方法具有较好的重现性。 该检测方法简单方便,已成功应用于商品化植物生长调节剂中3种成分质量浓度的测定,实际样品加标回收率为96.0%~103.6%。 可应用于相关植物生长调节剂原料及成品的质量控制。