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Direct assimilation of satellite radiance data in GRAPES variational assimilation system

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Chinese Science Bulletin 2008年第22期53卷 3465-3469页

作者： zhu guofu XUE JiShan ZHANG Hua LIU ZhiQuan zhuANG ShiYu HUANG LiPing DONG PeiMing State Key Laboratory on Severe Weather Center for Numerical Prediction Research Chinese Academy of Meteorological Sciences Beijing 100081 China National Satellite Meteorological Center Beijing 100081 China

Variational method is capable of dealing with observations that have a complicated nonlinear relation with model variables representative of the atmospheric state, and so make it possible to directly assimilate such measured variables as satellite radiance, which have a nonlinear relation with the model variables. Assimilation of any type of observations requires a corresponding observation operator, which establishes a specific mapping from the space of the model state to the space of observation. This paper presents in detail how the direct assimilation of real satellite radiance data is implemented in the GRAPES-3DVar analysis system. It focuses on all the components of the observation operator for direct assimilation of real satellite radiance data, including a spatial interpolation operator that transforms variables from model grid points to observation locations, a physical transformation from model variables to observed elements with different choices of model variables, and a data quality control. Assimilation experiments, using satellite radiances such as NOAA17 AMSU-A and AMSU-B (Advanced Microwave Sounding Unit), are carried out with two different schemes. The results from these experiments can be physically understood and clearly reflect a rational effect of direct assimilation of satellite radiance data in GRAPES-3DVar analysis system.

关键词：数值天气预报天气预测气象分析气候变化

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观测资料同化与有限区模式初期降水预报

北京大学学报（自然科学版） 1999年第1期35卷 81-88页

作者：朱国富北京大学地球物理学系

选取１９９１年７月３日至４日出现在我国江淮流域的梅雨暴雨天气过程，针对有限区模式降水预报中“旋转加强”问题，试验２种初值化方法即牛顿连续松弛逼近技术和降水－湿度场调整方案来改进模式的初期降水预报。试验结果表明：（１）... 详细信息

选取１９９１年７月３日至４日出现在我国江淮流域的梅雨暴雨天气过程，针对有限区模式降水预报中“旋转加强”问题，试验２种初值化方法即牛顿连续松弛逼近技术和降水－湿度场调整方案来改进模式的初期降水预报。试验结果表明：（１）用湿度场调整方案同化观测降水资料，使同化时段降水区的中低层低压系统明显加强，所形成的初值具有较好的中尺度信息；但该方案会出现观测值与模式不协调引起的虚假小扰动。（２）用牛顿连续松弛逼近技术同化业务观测系统的速度场和温度场资料，所形成的初值场形成了大尺度特征，同时对应江淮雨带的中低层低压系统加强，所形成的初值能够具有一定的中尺度信息。（３）因此两者结合得到了最好的预报效果。对于梅雨天气过程，牛顿连续松弛逼近技术更有效。

关键词：资料同化降水预报观测资料有限区模式

Progress on Molecular Mechanism of Heat Tolerance in Rice

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Rice science 2024年第6期31卷 673-687页

作者： FU Yiwei WU Jiayelu WU Mingming YE Shenghai ZHAI Rongrong YE Jing zhu guofu YU Faming LU Yanting ZHANG Xiaoming Zhejiang Normal University Jinhua 321004China Institute of Crop and Nuclear Technology Utilization Zhejiang Academy of Agricultural SciencesHangzhou 310021China

Rice(Oryza sativa L.)is a major food crop in China,and its high and stable yield is crucial for ensuring food security in the ***,over the past few years,extreme weather events induced by global climate change have impacted rice *** example,the effects of heat stress on rice quality and yield have been ***,it is fundamental to conduct in-depth research on the heat-tolerance mechanisms of rice and to cultivate superior new thermotolerant rice *** review summarizes the adverse effects of high temperatures on rice growth at various stages,the heat-tolerance mechanisms in rice,and the heat-tolerance genes and QTLs that have been identified in recent *** also discuss strategies to enhance the heat tolerance of rice,offering new insights for rice breeding research.

关键词： gene heat stress thermotolerance high temperature rice yield

Structure and Crystallization Behavior of Polypropylene Composites Filled with Calcium Alginate/Silica Gel

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Structure and Crystallization Behavior of Polypropylene Comp...

扩频体制低轨卫星通信信号捕获与跟踪系统设计

2015年全国高分子学术论文报告会

作者： guofu zhu Hong Zhang Yue Yu Yanping Fang Yangyang Xing Dalian Polytechnic University

Controled crystal aggregation structure of organic composites as key technologies during processing. The non-isothermal crystallization kinetics of polypropylene（PP） filled with calcium alginatel/silica（CA/Si O2） gel were investigated. Polypropylene/casium alginate/silica（PP/CA/Si O2） composite were prepared using calcium alginatel/silica（CA/Si O2） gel as modifier by compression molding. Structure and crystallization behavior of PP/CA/Si O2 composites were characterized by polarized optical microscopy（POM） and differential scanning calorimetry（DSC）. The result showed that the spherulite size of composites was smaller than that of pure PP. While the crystallization temperature of composites was higher than that of PP. It indicated that CA/ Si O2 gel played the role of heterogeneous nucleating agents during crystallization process of PP.

关键词： PP Casium alginate Crystallization kinetic

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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电讯技术 2022年第5期62卷 576-584页

作者：朱国富中国西南电子技术研究所成都610036

针对扩频体制下低轨卫星信号的捕获及跟踪等系统设计实现问题,根据卫星信号模型进行了捕获及跟踪算法设计,重点对基于快速傅里叶变换的快速捕获算法、锁频环、锁相环和码跟踪环路进行了设计,并进行了工程系统实现。试验验证表明,该系统... 详细信息

针对扩频体制下低轨卫星信号的捕获及跟踪等系统设计实现问题,根据卫星信号模型进行了捕获及跟踪算法设计,重点对基于快速傅里叶变换的快速捕获算法、锁频环、锁相环和码跟踪环路进行了设计,并进行了工程系统实现。试验验证表明,该系统可以实现码分多址体制低轨卫星信号捕获、跟踪处理,工作性能参数满足系统需求。

关键词：低轨卫星扩频通信信号捕获与跟踪系统

数值天气预报中分析同化基本方法的历史发展脉络和评述

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气象 2015年第8期41卷 986-996页

作者：朱国富国家气象中心北京100081

数值天气预报中分析同化的基本方法先后经历了多项式函数拟合方法、逐步订正方法、最优插值方法、变分方法和集合卡尔曼滤波方法。本文首先根据相关的经典文献力求本色地介绍这些方法的基本思想和实施的具体要点;然后,着重于它们的上下... 详细信息

数值天气预报中分析同化的基本方法先后经历了多项式函数拟合方法、逐步订正方法、最优插值方法、变分方法和集合卡尔曼滤波方法。本文首先根据相关的经典文献力求本色地介绍这些方法的基本思想和实施的具体要点;然后,着重于它们的上下承接关系,试图阐述同化的历史发展脉络,评述这些方法的显著特征和创新性,以期清晰地理解资料同化的循序渐进的内在发展逻辑。此外,从起源上阐明"主观分析"与"客观分析"、"初猜场"与"背景场"、"分析"与"同化"、以及"更新"、"新息"等基本概念,以期准确地理解和把握"大气资料同化"的由来和内涵。

关键词：数值天气预报客观分析和资料同化逐步订正方法最优插值方法变分方法集合卡尔曼滤波方法

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理解大气资料同化的根本概念

气象 2015年第4期41卷 456-463页

作者：朱国富国家气象中心北京100081

本文阐明随机变量是大气资料同化的根本概念。其根本性可以体现在两个方面:(1)原理上,大气资料同化的科学实质是建立在随机变量这个概念上。由于将资料同化的可用信息视为随机变量的数据,所以概率论与数理统计学成为资料同化的数学基础... 详细信息

本文阐明随机变量是大气资料同化的根本概念。其根本性可以体现在两个方面:(1)原理上,大气资料同化的科学实质是建立在随机变量这个概念上。由于将资料同化的可用信息视为随机变量的数据,所以概率论与数理统计学成为资料同化的数学基础,使得资料同化有了基于估计理论的最优标准及其数学形式,成为一门科学。(2)实施上,基于随机变量这个概念下的数据是理解大气资料同化发展史的钥匙。由于资料同化的具体实施表现为各种同化方法中可用信息的资料融合,将资料同化的可用信息视为随机变量的数据,可以清晰地揭示主流同化方法的发展进程对应着其可用信息在内涵和种类上的不断扩展,这个扩展具体地体现了同化发展史的一个循序渐进的内在发展逻辑。

关键词：大气资料同化大气状态随机变量最优估计

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理解大气资料同化的内在逻辑和若干共性特征

气象 2015年第8期41卷 997-1006页

作者：朱国富国家气象中心北京100081

大气资料同化已发展成为基于估计理论的一门学科。本文试图梳理资料同化学科内容从"性质上分析同化问题是什么"到"过程上资料同化如何实施"再到"结果上分析场有着什么内在要求"这一内在逻辑,相应地综合阐述"逆问题求解和所需要的先验信... 详细信息

大气资料同化已发展成为基于估计理论的一门学科。本文试图梳理资料同化学科内容从"性质上分析同化问题是什么"到"过程上资料同化如何实施"再到"结果上分析场有着什么内在要求"这一内在逻辑,相应地综合阐述"逆问题求解和所需要的先验信息"、"观测信息的输入及其权重与传播平滑"和"同化结果的准确性和协调性"等资料同化作为一门学科的这些基本方面;以期这一逐步递进的逻辑及其基本方面有益于对资料同化在条理脉络上的一个整体理解。此外,着重于具体同化方法中的一些等价性和共性特征,本文梳理和归纳了"变分方法分别与最优插值方法之间和与扩展卡尔曼滤波方法之间的等价性"、"同化方法中数学的主要作用",以及"同化方法中要应用综合学科知识"和"业务同化系统实施中要做好系统工程"等内容;以期这些内容增加对资料同化方法及同化系统研发的理解和思考。

关键词：大气资料同化逆问题传播平滑背景场误差协方差观测算子

有限区域风速场求解流函数和速度势场的有效方案

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应用气象学报 2008年第1期19卷 10-18页

作者：朱宗申朱国富中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室

流函数和速度势是表示风场的一种变量,在数值天气预报模式和分析、同化方案中经常使用,通常可以用风速分量场求解Poisson方程得到。对于有限区域系统,往往采用差分方法,但由于存在边界问题,用计算所得到的流函数和速度势场重建风速场,... 详细信息

流函数和速度势是表示风场的一种变量,在数值天气预报模式和分析、同化方案中经常使用,通常可以用风速分量场求解Poisson方程得到。对于有限区域系统,往往采用差分方法,但由于存在边界问题,用计算所得到的流函数和速度势场重建风速场,在边界附近经常出现明显的偏差。基于差分方法、利用有限区域风速场求解流函数和速度势场的基本方法和特点的分析,在Arakawa A网格分布的有限区域,设计了一种用差分方法求解流函数和速度势场的有效方案。在该有效方案中,通过将有限区域向外扩展二圈,风速场线性外推,改进计算边界风速值和边界定解条件的效果;尽可能使用协调、一致的差分格式,提高求解精度;最后利用一种增量订正迭代方法,迭代2～3次就可以获得令人满意的结果。实例试验的对比、检验显示,用该方案计算求得的流函数和速度势场重建风速场,具有非常高的精度。

关键词：有限区域流函数和速度势差分计算方案风场分离和重建增量订正迭代方法