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中国冬季大范围持续性低温事件的低频特征及其成因分析

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中国冬季大范围持续性低温事件的低频特征及其成因分析

作者：谭赢南京信息工程大学

学位级别：硕士

全球变暖大背景下持续性低温事件频发,本论文利用1980～2017年中国654站逐日气温资料和NCEP/NCAR逐日再分析资料,对中国冬季大范围持续性低温事件(简称低温事件)进行分类,并对比研究各类低温事件中的大气低频特征及其差异。主要结果如下... 详细信息

全球变暖大背景下持续性低温事件频发,本论文利用1980～2017年中国654站逐日气温资料和NCEP/NCAR逐日再分析资料,对中国冬季大范围持续性低温事件(简称低温事件)进行分类,并对比研究各类低温事件中的大气低频特征及其差异。主要结果如下:低温事件分为全国类、东北类和东部类,其冬季温度均具10～30天(10～30 d)显著周期。在对流层低层,三类事件主要受西伯利亚高压低频异常(Low-frequency Anomaly of Siberian high,LASH)的影响。从强度看,在全国类低温事件中LASH最强,东北类事件中LASH最弱;从覆盖范围和位置看,在全国类低温事件中LASH最大,在东北类和东部类事件中LASH偏东。此外阿留申低压异常偏西也是影响东北类事件的主要低频系统。在对流层中层,全国类和东部类事件均有横槽转竖低频环流特征,全国类事件中东亚大槽向西南倾斜发展,而在东部类事件中东亚大槽表现为倒“Ω”异常,西侧横槽的纬向尺度更大,但平均位置更偏东;东北类事件主要受东北冷涡低频异常的影响。在对流层高层,三类事件中均有偏弱的温带急流和偏强的副热带急流低频特征,但急流位置差异明显。三类事件在500hPa高度场的上游先兆低频信号出现时间不同,全国类事件在-12天,东北类在-9天,东部类在-10天。对流层顶位涡异常的低频下传对低层气温产生影响。在全国类和东部类中,低频位涡正异常从平流层往对流层下传,且全国类还有天气尺度位涡正异常的下传;在对流层中上层,三类均呈现低频高位涡的特征,通过位涡反演,有利于其低层冷异常的维持。500hPa温度平流的尺度分解及其低频特征表明,三类事件中都有较强的低频温度冷平流,其中10～30 d低频流场对平均温度场的平流以及平均流场对10～30 d低频温度场的平流,在三类事件的10～30 d低频温度平流中均起重要作用,而在全国类中10～30 d低频流场对10～30 d低频温度的平流及30～90 d低频流场对30～90 d低频温度的平流,它们的10～30 d低频分量也有较重要的作用。

关键词：持续性低温事件类型低频特征延伸期预报位涡

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钢弹簧浮置板轨道低频特征试验研究

土木工程学报 2011年第8期44卷 118-125页

作者：刘维宁丁德云李克飞张厚贵北京交通大学北京100044 北京城建设计研究总院有限责任公司北京100037

利用北京交通大学轨道减振与振动控制试验室开展钢弹簧浮置板轨道低频特征测试,研究钢弹簧浮置板轨道弹簧刚度和支承间距等参数变化对低频振动的影响,并比较钢弹簧浮置板轨道和普通轨道的低频减振效果。试验结果表明:①弹簧总刚度越大(... 详细信息

利用北京交通大学轨道减振与振动控制试验室开展钢弹簧浮置板轨道低频特征测试,研究钢弹簧浮置板轨道弹簧刚度和支承间距等参数变化对低频振动的影响,并比较钢弹簧浮置板轨道和普通轨道的低频减振效果。试验结果表明:①弹簧总刚度越大(支承间距不变且弹簧刚度越大,或弹簧刚度不变且支承间距越小),浮置板轨道基频越大,轨道板到基底竖向加速度级传递损失越小,轨道板到隧道内的竖向传递函数值越大;②钢弹簧浮置板轨道基频越小,在其工作频段,减振效果越好;但在基频附近,振动放大现象越明显。相对于普通轨道,钢弹簧浮置板轨道明显降低了10Hz以上频段的振动响应,最大减振量为25dB;同时基频处的振动放大量为25dB;③对于轨道板到隧道内的竖向传递函数,普通轨道的值比钢弹簧浮置板轨道的值大,前者在0.012～0.028之间,后者在0～0.01范围内。

关键词：钢弹簧浮置板轨道低频特征试验研究加速度级损失插入损失传递函数

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单层与衬底胶接结构超声反射波谱的低频特征

声学学报 2005年第4期30卷 337-342页

作者：王小民李明轩毛捷廉国选中国科学院声学研究所北京100080

理论研究了单层-衬底胶接结构超声反射波谱的低频(使用的超声波频率低于胶层的1/4波长共振频率)特征,指出了利用分层系统的谐振频率飘移量反演胶层厚度并进而评价胶层内聚强度的可能性。用Taylor展开给出了谐振频率所满足的非线性方程... 详细信息

理论研究了单层-衬底胶接结构超声反射波谱的低频(使用的超声波频率低于胶层的1/4波长共振频率)特征,指出了利用分层系统的谐振频率飘移量反演胶层厚度并进而评价胶层内聚强度的可能性。用Taylor展开给出了谐振频率所满足的非线性方程的显式解,其与Newton法数值解吻合得很好,适用范围远大于弹簧模型。在更低的频率范围,胶层可用熟知的线性弹簧模型描述。

关键词：衬底胶接超声反射波谱分层系统谐振频率内聚强度低频特征

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基于多尺度低频特征组合的线性鉴别分析

系统仿真学报 2008年第7期20卷 1740-1743,1769页

作者：严云洋郭志波杨静宇淮阴工学院计算机工程系江苏淮安223001 南京理工大学计算机科学与技术学院南京210094

目前线性鉴别分析(LDA)方法是在原始图像上直接进行,抽取的是图像的全局特征,受光照、表情变化而引起的局部高频信息影响较大,忽视了更能反映图象本质的低频特征。为此提出先将图像进行多尺度划分,再提取划分后的每个子图像的低频部分,... 详细信息

目前线性鉴别分析(LDA)方法是在原始图像上直接进行,抽取的是图像的全局特征,受光照、表情变化而引起的局部高频信息影响较大,忽视了更能反映图象本质的低频特征。为此提出先将图像进行多尺度划分,再提取划分后的每个子图像的低频部分,组合起来作为该图像的特征向量,最后根据这些特征向量再应用LDA方法进行鉴别分析。多尺度低频特征组合的向量反映了图像从局部到全局的全部低频特性,具有更有效的鉴别信息。在ORL和Yale人脸库上的实验结果显示,所提出的算法识别性能显著提高,鉴别能力更好。

关键词：多尺度低频特征特征组合线性鉴别分析人脸识别

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湖北省春季降水低频特征及其与海温的联系

气象科技 2022年第3期50卷 361-368页

作者：李程肖莺任永建湖北省黄冈市气象服务中心黄冈438000 武汉区域气候中心武汉430074 湖北省气象服务中心武汉430074

利用1961—2018年湖北省68站逐日降水资料和美国国家海洋和大气管理局(NCEP/NCAR)环流、海温资料,分析了湖北省春季降水低频特征,并讨论了其年际变化与海温的联系。结果表明:(1)湖北省春季降水存在显著的准双周低频周期。春季涝(旱)年,... 详细信息

利用1961—2018年湖北省68站逐日降水资料和美国国家海洋和大气管理局(NCEP/NCAR)环流、海温资料,分析了湖北省春季降水低频特征,并讨论了其年际变化与海温的联系。结果表明:(1)湖北省春季降水存在显著的准双周低频周期。春季涝(旱)年,准双周活动活跃(不活跃)。(2)春季印度洋和黑潮海温分别通过影响中低纬、日本海附近不同区域上空的环流,进而影响湖北省春季降水的低频活动。(3)2018年受黑潮海温异常偏暖的影响,日本海附近500 hPa高度场呈正距平,具有明显的低频振荡特征,其后部东南气流和华南上空的西南气流构成了暖切,从而给湖北省带来低频降水,造成当年春季降水准双周活动指数异常。

关键词：春季降水低频特征印度洋海温黑潮海温

江淮地区两次持续性强降雪过程大气环流及低频特征

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高原气象 2019年第4期38卷 845-855页

作者：童金叶金印魏凌翔安徽省气象台

利用NCEP/NCAR逐日再分析资料和地面观测资料,对比分析了2018年1月江淮地区两次持续性强降雪过程的大气环流,研究了中高、低纬度系统(阻塞高压和南支槽)在持续性强降雪过程中的协同作用,探讨了阻高指数和南支槽指数正负位相的低频波动... 详细信息

利用NCEP/NCAR逐日再分析资料和地面观测资料,对比分析了2018年1月江淮地区两次持续性强降雪过程的大气环流,研究了中高、低纬度系统(阻塞高压和南支槽)在持续性强降雪过程中的协同作用,探讨了阻高指数和南支槽指数正负位相的低频波动对中长期预报的可参考性。结果表明:(1)两次强降雪过程发生时大气环流持续异常,极涡呈"偶极型",中高纬度阻塞形势明显,地面冷高压强大,有利于强冷空气南下;低纬度副高、南支槽维持,有利于暖湿气流向江淮地区输送;冷暖空气交汇,出现明显的中高、低纬度系统协同作用;(2)强降雪过程主要是由中高纬度系统尤其是阻塞高压稳定维持和低纬度的南支槽相互配合造成的,两次过程均发生在阻高偏强、南支槽偏强且位势高度峰区和谷区相叠加的时间段;(3)两次持续性强降雪过程中,极涡位置、阻高和南支槽强度以及低层水汽条件、垂直环流等方面存在一定的差异,使得两次过程的降雪范围、强度和类型具有不同特点;(4)阻高异常偏强(弱)或南支槽异常偏强(弱)有(不)利于持续性降雪过程发生;持续性强降雪发生时阻高和南支槽的差值指数(UI-STI)具有明显异常偏高的特征,对强降雪过程预报具有一定的指示意义;(5)阻高和南支槽指数具有显著的10~30天低频变化特征,其正负位相的低频波动可提前两周以上,为强降雪过程预报提供参考。

关键词：持续性强降雪大气环流阻塞高压南支槽低频特征

华南夏季多年平均降水低频特征及其与低频水汽输送关系

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大气科学学报 2014年第3期37卷 323-332页

作者：李丽平白婷南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心江苏南京210044 气象灾害教育部重点实验室(南京信息工程大学) 江苏南京210044 南京信息工程大学大气科学学院江苏南京210044

利用中国国家气象信息中心提供的1961-2011年753站逐日降水资料、NECP/NCAR逐日再分析风场和比湿资料,研究了华南夏季多年平均降水低频特征及其与低频水汽输送的相关关系.结果表明,华南夏季降水量呈增多趋势,1992年之后（1993-2011年,... 详细信息

利用中国国家气象信息中心提供的1961-2011年753站逐日降水资料、NECP/NCAR逐日再分析风场和比湿资料,研究了华南夏季多年平均降水低频特征及其与低频水汽输送的相关关系.结果表明,华南夏季降水量呈增多趋势,1992年之后（1993-2011年,时段Ⅱ）比之前（1961-1992年,时段Ⅰ）明显偏多,尤以广西大部、广东北部、闽赣交界处增幅最大.无论时段Ⅰ或时段Ⅱ,华南多年平均夏季降水均呈显著的10～20 d低频振荡,但时段Ⅱ比时段Ⅰ的低频周期更显著.影响10～20 d低频降水的10～20 d低频水汽输送环流系统,在时段Ⅰ主要为西北太平洋反气旋式水汽环流和中南半岛东部、南海南部的一对气旋、反气旋式水汽环流,水汽来自孟加拉湾、南海和西太平洋,冷空气来自里海附近和贝加尔湖以东;在时段Ⅱ主要为西北太平洋反气旋式—气旋式水汽环流对、印尼以东洋面的气旋式、反气旋式水汽环流对,水汽来自南海和西太平洋,冷空气来自贝加尔湖以东.

关键词：华南多年平均夏季降水低频特征水汽输送

1998年夏季我国东部降水与大气环流异常及其低频特征

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应用气象学报 2007年第2期18卷 129-136页

作者：周兵文继芬国家气象中心北京100081 贵州省人工影响天气办公室贵阳550002

东亚夏季风环流的异常对该地区降水异常有重要影响，而低频降水又是季风活动的一个主要特征。研究揭示了1998年降水异常及其低频变化等观测事实，分析讨论了大尺度环流的4个异常特征。结果表明：1998年汛期长江流域出现二度梅，10～20d... 详细信息

东亚夏季风环流的异常对该地区降水异常有重要影响，而低频降水又是季风活动的一个主要特征。研究揭示了1998年降水异常及其低频变化等观测事实，分析讨论了大尺度环流的4个异常特征。结果表明：1998年汛期长江流域出现二度梅，10～20d低频振荡具有普遍性，而30～50d的地域性较为明显；西太平洋副热带高压位置的异常、欧亚大陆中高纬度持续阻塞高压、高空西风带急流轴线活动异常及二次季风涌的出现及其相互配合是长江流域降水异常的主要影响系统。

关键词：环流异常东部降水低频特征

青藏高原气象要素场低频特征及其与夏季区域降水的关系

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南京气象学院学报 2000年第1期23卷 93-100页

作者：周兵何金海徐海明南京气象学院大气科学系南京210044

利用 1 995～ 1 998年中日季风实验期间拉萨等 4个高原自动天气站观测资料 ,结合 1 995 /1 996年 NCEP/NCAR逐日资料 ,研究了青藏高原气象要素场低频位相结构特征及其与我国夏季不同区域降水的关系。发现夏季低频感热和低频潜热具有同位... 详细信息

利用 1 995～ 1 998年中日季风实验期间拉萨等 4个高原自动天气站观测资料 ,结合 1 995 /1 996年 NCEP/NCAR逐日资料 ,研究了青藏高原气象要素场低频位相结构特征及其与我国夏季不同区域降水的关系。发现夏季低频感热和低频潜热具有同位相 30～ 5 0 d振荡 ,当低频感热增强 ,则同期高原降水量减少 ;反之 ,则高原降水量增加。低频纬向风传播分析发现 1 995 /1 996年冬季高原是低频振荡的汇 ,2 0 0 h Pa低频纬向风在冬季与低频地面气压有显著的负相关 ,与地面低频感热的位相差为 3π/8,时间滞后约为 1周。进一步分析表明 :2 0 0 h Pa纬向风与夏季拉萨等地降水具有正相关 ,而与华北等地的降水具有负相关 ,且均能通过 α=0 .0 5信度检验。

关键词：青藏高原气象要素场低频特征夏季区域降水