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《南京气象学院》 2004年
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基于中尺度数值预报模式(MM5)的城市环境气象开发

李兆芹  
【摘要】: 利用中尺度数值预报模式MM5V36和大气辐射传输模式MODTRAN3.0及基于人体热量平衡的全国普适体感温度模型完成了幼年、老年和成年三个不同年龄段的人群每小时、3小时和6小时体感温度的预报。并将预报结果应用于旅游和着装厚度预报。在计算了金华(1998~2000年)和南京(1990~1999年)的日体感温度的基础上,建立了两地的以体感温度为自变量的呼吸道疾病、心血管疾病和脑血管疾病发病指数预报模型。MM5V36和MODTRAN3.0模式的调试运行分别在LINUX7.2和WINDOWS2000操作系统下完成。本文计算通过FORTRAN90、EXCEL、GrADS和SAS软件实现。部分资料处理借助Micaps系统完成。主要成果如下: 1.利用数值预报模式MM5V36输出地面气温、水汽压、风速和低云量、中云量及高云量等气象要素。利用大气辐射传输模式MODTRAN3.0输出地面太阳直接辐射和射向天空的散射辐射以及总辐射。借助全国普适体感温度模型预报了北京(116.47°E,39.80°N)、兰州(103.88°E,36.05°N)和上海(121.46°E,31.41°N)1998年6月1日至2日的老年、幼年和成年三个年龄段人群室内、室外(有遮蔽)和室外(无遮蔽)的每小时、每3小时和1日至3日的每6小时体感温度。模式结果的验证表明利用模式进行体感温度预报是可行的。从体感温度预报表中可以快捷的查到预报时段内任一整点时刻的体感温度。 2.分析了三个城市的体感温度日变化,不同年龄人群的时体感温度最高值、最低值的差异,每6小时的体感温度变化以及每3小时和每6小时的体感温度对应的人体感觉。并对同一时刻三个城市的不同年龄段人群的体感温度进行了比较。 3.将上述计算的体感温度作为基础因子,风速和降水作为辅助因子,作了三个城市1998年6月1日08时至20时每小时和1日08时至3日20时每6小时的旅游舒适度预报。 4.将于永中等实验得出的着装厚度计算公式:y=0.61*(25.8-T_a)把25.8, Ta视为体感温度,预报北京、兰州和上海1998年6月1日08时至3日20时每 3小时和每6小时的着装厚度。 5.计算了南京和金华的日体感温度以及体感温度的旬平均值、旬最高值、 旬变率等派生量。过去在选择预报因子时没有考虑预报因子间的相关性,挑选 的预报因子由于非正交使回归计算的结果不稳定,给计算带来一定的误差。针 对这一问题,文章将一元线性回归分析、自然正交函数法(EOF)和逐步回归方 法结合起来,建立了南京感冒以及金华的上呼吸道感染、脑出血和脑梗塞的发 病指数预报模型。并将模型结果与逐步回归法建立的模型进行比较。比较得出: 通过一元一次线性回归进行因子筛选,并对其进行正交化分析,再进行逐步回 归建立的预报模型比直接利用逐步回归分析建立的模型的预报功能强的多。
【学位授予单位】:南京气象学院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:P456.7

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