摘要：基于三维变分同化(3DVAR)的思想,提出一种适用于多普勒天气雷达资料直接同化的正则化方法.从寻求Yo=H(X)带有偏差δ的极小模解出发,引入正则化思想,并给出与3DVAR方案不同的新代价函数.针对2008年8月14日发生在北京地区的一次局地暴雨过程,设计了一组数值试验,并采用L曲线准则后验选取最优正则化参数.数值结果表明:正则化方法和3DVAR方案均能有效同化多普勒雷达资料,雷达径向速度的同化效果明显好于反射率因子;正则化参数取值越小,分析场增量越明显,同化进入初始场的中小尺度信息越多,分析场与观测场越接近;同化得到的分析场,能够在一定程度上缩短模式起转调整时间,提高短期降雨预报的准确率,其中最优选取正则化参数的同化试验能够延长雷达资料同化时效,进一步改善降雨预报效果,合理雨区雨带分布,相应得到的TS评分也更高.

摘要：通过引入信息容量的概念,并借助Bayesian估计理论,给出了星载探测资料中所包含的如温度,湿度,O3,SO2,CH4等大气参数的信息容量的计算方案,该方法充分考虑了仪器各通道对反演参数的敏感性、各通道的观测误差特性以及背景场的误差特性;然后利用该方法对HIRS,AMSU,AIRS,IAIS四种仪器以及三种组合所包含的大气温度、湿度的信息容量进行了计算,得到十分有价值的结果,该方法预期在星载大气探测仪器的设计、各仪器的评估与比较、探测资料的应用等方面有重要的意义.

摘要：[目的]定量分析和探究黄土高原不同坡位自然条件下植物群落数量学特征及其影响因子,为该地区坡沟系统植物群落构建机制的理论研究和人工恢复植物群落设计的实践指导提供科学参考。[方法]本文在阐明黄土丘陵区森林草原带自然条件下阳沟坡、阳峁坡、峁顶、阴峁坡和阴沟坡5个坡位植物群落组成、多样性、稳定性和优势植物分布格局的基础上,构建环境因子、土壤侵蚀强度与植物多样性、稳定性的结构方程模型,探究不同坡位影响植物群落构建的主要生态因子。[结果]①黄土丘陵区森林草原带阳沟坡和阳峁坡垂直结构均为2层构成,以多年生草本和灌木为主,优势植物分布格局呈分散分布;峁顶垂直结构1层,以一年生和多年生草本为主,植物主要呈高强度聚集分布;阴沟坡群落垂直结构3层,植物呈聚集分布。②阴沟坡物种多样性、丰富度和稳定性最高,阳峁坡的丰富度和多样性最低且其较阴沟坡分别显著下降了18.4%和26.5%,峁顶植物群落稳定性最小,仅29。③影响不同坡位群落特征的共同关键因子是土壤侵蚀强度和土壤水分,而阳沟坡的土壤容重、阳峁坡和阴峁坡的有机质、峁顶和阴沟坡的光照强度分别为各坡位影响植物群落结构、稳定性和多样性的差异化生态因子。[结论]黄土丘陵区森林草原带不同坡位应制定不同的植被恢复措施。阳沟坡利用多年生灌木形成的“肥岛”效应改善地表环境;阳峁坡通过微地形改造减小土壤侵蚀;峁顶通过添加耐旱性较高的植物改善植物群落结构;阴峁坡和阴沟坡不过分要求复杂的植物群落结构,以免造成人工林林下因光照不足而使得草本层退化。

摘要：在现代变分同化系统中,背景场误差协方差起着决定观测信息的空间分布特征、匹配不同变量间的关系和保证分析增量平衡的作用。基于NMC(National Meteorology Centre)方法,设计了一个新的多变量平衡约束算子:在物理变换中,构建相对湿度和其余控制变量间的平衡约束算子;同时分别采用经验正交函数方法和递归滤波器来模拟控制变量(ψ,χu,Tu,hru,psu)T的垂直误差协方差和水平误差协方差。利用2009年6月2日到8月9日间WRF模式的预报差值场,对新的背景场误差协方差进行模拟分析。单点观测试验表明,新的背景场误差协方差实现了观测信息在干湿变量之间的传递,而且相对湿度具有与温度相似的增量场分布。

摘要：从用经典物理法反演大气参数的误差分析角度出发,利用贝叶斯原理探究了通道特性、背景误差、观测误差和仪器噪声等在反演大气参数时对反演精度的影响,提出了一个定量衡量通道对反演大气参数精度的贡献指标。以此指标为准则,对用高光谱分辨率资料反演大气温度廓线时的通道选择方案进行了设计和论证。以欧洲中心在2012年发射的第二代红外大气探测干涉仪(Infrared Atmospheric Sounding Interferometer,IASI)为对象,从8461个通道中选出了300个贡献指标最大的通道,并将它们与AAPP发布的应用通道作了比较。结果证明,本文选用的方法在选择反演大气温度廓线的通道时是有效可行的。