按气候区开展联合预报服务的尝试

为了做好长期专题预报,抗御自然灾害,为农业生产服务,我们渭北三个站(秦安、甘谷、武山),组成“渭北预报协作小组”。三年来,进行了三次长期专题预报攻关会战,建立了统一的《渭北春旱分析与预报》、《渭北伏旱分析与预报》、《渭北低温灾害预报》等三种长期专题天气预报工具,对三县的春旱、伏旱、低温灾害开展了联合预报服务,效果较好。下面谈淡我们在这方面的尝试和体会。     

一次湿度记录不正常的原因

本文以事实说明了保护观测场的环境对于提高记录质量的重要性; 同时还说明了对于观测记录中的问题,只要采取实事求是、认真负责的态度,通过必要的调查和试验,是可以找出原因并加以解决的。我们希望,大家都来关心气象资料的质量,把观测这个基础搞好。     

基于GIS的城市地震灾害风险区划研究 ——以淄博市为例

按照"风险=危险性×脆弱性÷防震减灾能力"的研究思路为路线,以MapGIS为实施平台,基于地震区划的城市地震危险性评价方法,综合运用土地利用现状和断层活动分布指数的承载体脆弱性分析方法和专家打分法的城市防震减灾能力评价方法,对山东省淄博市的城市地震灾害风险区划进行研究。结果表明:淄博市的地震灾害风险性不高,中等风险区的面积占396%,低风险区的面积占1229%,极低风险区的面积占8375%,无极高风险区和高风险区。     

Structural Topology Design of Container Ship Based on Knowledge-Based Engineering and Level Set Method

Knowledge-Based Engineering (KBE) is introduced into the ship structural design in this paper. From the implementation of KBE, the design solutions for both Rules Design Method (RDM) and Interpolation Design Method (IDM) are generated. The corresponding Finite Element (FE) models are generated. Topological design of the longitudinal structures is studied where the Gaussian Process (GP) is employed to build the surrogate model for FE analysis. Multi-objective optimization methods inspired by Pareto Front are used to reduce the design tank weight and outer surface area simultaneously. Additionally, an enhanced Level Set Method (LSM) which employs implicit algorithm is applied to the topological design of typical bracket plate which is used extensively in ship structures. Two different sets of boundary conditions are considered. The proposed methods show satisfactory efficiency and accuracy.     

一次大暴雨过程中尺度涡旋系统特征分析

利用常规观测资料与加密自动站资料、卫星云图、多普勒雷达与微波辐射计资料以及NCEP/NCAR 1°×1°再分析资料,对2011年7月29—30日发生在天津及华北东部的大暴雨过程进行了分析。结果表明：在有利的环流背景下,迅速发展北上的低空中尺度涡旋是此次大暴雨的直接影响系统。高空槽前正涡度平流加强,造成低层减压、中尺度涡旋发展;涡旋中心向负变压梯度绝对值最大方向移动。分析中尺度涡旋垂直结构表明,开始时涡旋内斜升气流明显,随其发展,低层辐合明显加强、涡旋内转为一致的垂直上升运动,且最大辐合中心与正涡度中心相对应,均位于900 hPa以下。随低层东南气流加强,涡旋右前侧偏东入流显著加强,其不但为涡旋发展提供了有利的动力条件,也为暴雨发生和维持提供了充足的水汽。此次降水的强回波高度较低,钩状回波及中尺度气旋均在低层发展,造成强降水和短时大风,有别于典型钩状回波。水汽密度及液态水含量变化与降水对应非常好,强降水前15～30 min低层大气水汽密度和液态水含量会迅速增大,这可为强降水提前预报预警提供参考依据。     

利用应力加载速率变化与地震活动性模型探讨2013年吉林前郭震群成因的力学机制

理解震群的成因机制是地震科学的重要挑战.本文基于速率-状态摩擦定律,利用Dieterich断层失稳模型探讨了流体运移、慢滑移和震群触发三者之间的关系,研究结果表明:(1)断层内部或周边流体流动所导致的孔隙压力升高可诱发断层发生慢滑或非地震滑移,慢滑或非地震滑移可使区域内临近断层上库仑应力加载速率升高,进而导致震群产生;...     

基于坡位-地块单元的流域最佳管理措施空间优化配置方法

最佳管理措施（BMP）是治理流域土壤侵蚀、非点源污染等环境问题的有效途径,基于流域过程模拟的情景优化方法可得到综合效益近似最优的BMP空间配置方案集。目前用于配置BMP的空间单元（如子流域、水文响应单元、地块、坡位）均不能有效地综合体现BMP与地形部位间的空间关系以及同一地形部位内不同土地利用斑块上的BMP差异。本文提出将坡位单元与地块单元叠加生成的坡位-地块单元作为BMP空间配置单元,结合分布式流域建模框架SEIMS和多目标优化算法NSGA-II建立一套流域BMP空间优化配置方法。以江苏省溧阳市中田舍流域的非点源污染治理为例,选取减量施肥、退耕还林、封山育林和生态林草4种典型BMP,以最大化总氮削减率、最小化经济成本为优化目标,分别采用坡位单元、地块单元、坡位-地块单元进行情景优化。结果表明：相比坡位单元和地块单元,采用坡位-地块单元可获得最多具有近似最优综合效益的BMP情景,定量评价解集分布性和收敛性的Hypervolume指数分别提升了7%和4%,且BMP在空间上分布更加精细、配置更加灵活。本文方法可有效、合理地优化流域最佳管理措施的空间配置,为流域治理提供决策支持。     

基于全岩心CT的遗迹化石定量表征新方法: 以加拿大麦凯Ⅲ油砂区块为例

根据高分辨率岩心照片、全岩心CT扫描和测井资料,以加拿大麦凯Ⅲ油砂区块下白垩统McMurray组为研究对象,开展了遗迹化石属种识别、定量表征及其空间分布特征研究。在划分目的层岩相类型的基础上,综合生物扰动指数（BI）、遗迹尺寸多样性指数（SDI）和围岩平均粒径,提出了生物扰动综合指数（BCI）,并采用序贯高斯随机模拟建立了目的层BCI三维地质模型。结果表明:目的层发育9种碎屑岩岩相和9属遗迹化石。岩相以富含油块状中粒砂岩相、富生物扰动细粒砂岩相和富生物扰动泥质粉砂岩相为主,遗迹化石以Skoliths、Palaeophycus和Planolites为主。根据BCI模型,可将全区划分为Ⅰ类弱生物扰动（BCI < 1.5）,Ⅱ类中等生物扰动（1.53）区域。本研究为定量表征遗迹化石的发育特征和空间分布提供了新的思路与方法。      

不同光强下长茎葡萄蕨藻(Caulerpa lentillifera)直立枝和匍匐枝的光生理特征及其对升温的响应

海洋绿藻长茎葡萄蕨藻(Caulerpa lentillifera, 又名海葡萄)因具有较高经济和生态价值而备受关注, 光照和温度变化均会改变长茎葡萄蕨藻生理代谢, 最终影响其经济价值和生态功能。文章比较研究不同生长光强下(40、80、120和160 µmol·photons·m^-2·s^-1)长茎葡萄蕨藻不同部位, 即直立枝和匍匐枝的生理和生化特征, 以及其对升温(+3℃、+6℃和+9℃)的响应。结果显示, 光强由40升至120µmol·photons·m^-2·s^-1时对长茎葡萄蕨藻相对生长率(RGR)的影响不显著, 但是光强升至160µmol·photons·m^-2·s^-1时可使RGR降低49%。弱光下(40µmol·photons·m^-2·s^-1)直立枝的叶绿素(Chl a)和类胡萝卜素(Car)含量为匍匐枝的1.52和1.49倍; 直立枝的Chl a和Car含量随生长光强升高而降低, 匍匐枝随光强升高而升高, 二者蛋白含量则均随光强升高而先升高后降低。弱光下直立枝的净光合放氧速率(P_n)和呼吸速率(R_d)分别为匍匐枝的2倍和70%, 但是二者的最大光化学效率(F_V/F_M)差异不显著。光强升高提高直立枝和匍匐枝的P_n和R_d, 但对二者F_V/F_M的影响不显著。同时, 弱光下直立枝的超氧化物歧化酶(SOD)活性比匍匐枝低20%, 二者过氧化氢酶(CAT)活性差异不显著; 光强升高提高直立枝和匍匐枝的SOD活性, 降低CAT活性。研究还发现, 直立枝和匍匐枝的P_n随温度升高而降低, 但前者的降低程度即光合速率随升温的变化率随光强升高而降低, 后者的则随光强升高而升高, 可见温度升高在弱光下对长茎葡萄蕨藻直立枝的负面影响更大, 在强光下则对匍匐枝的负面影响更大。     

煤矿井下动态环境下的改进OSELM定位算法

在复杂多变的煤矿井下环境及时并准确地获取井下作业人员位置非常重要,井下通信环境高动态变化导致模型定位精度降低。本文将在线顺序极限学习机（OSELM）算法用于井下定位,与批量式定位算法GA-BP和ELM相比,OSELM算法能更有效地维持原模型定位精度。但OSELM算法存在病态矩阵求逆和平等对待所有新增数据的不足,导致该算法的稳定性和对动态环境的适应能力较差。本文在OSELM算法的基础上分别提出正则化OSELM算法、遗忘因子OSELM算法,以及融合正则化技术和遗忘因子机制的OSELM算法。试验表明,试验环境变化后,OSELM算法的定位精度比GA-BP和ELM算法的定位精度分别高1.428 2和1.162 2 m;在3 m误差距离范围内,所提正则化和遗忘因子的OSELM算法的定位精度均比OSELM算法高,融合两种机制的OSELM算法的定位准确率最高,比OSELM算法高5%左右。OSELM及其改进算法均能有效提高模型定位精度。