IAP AGCM4.0模式对热带大气季节内振荡的模拟评估

基于中国科学院大气物理所大气环流模式IAP AGCM4.0总共30年(1979~2008年)的模拟结果,评估了IAP AGCM4.0模式对热带大气季节内振荡的模拟能力。分析结果表明IAP AGCM4.0模式可以在一定程度上模拟出热带大气季节内振荡的主要时空谱结构特征,在周期30~80天处存在明显的谱能量中心;模式模拟的季节内振荡东传的主要特征与观测基本一致,东移波的能量远大于西移波。基于RMM指数(All-season Real-time Multivariate MJO Index)的分析表明,模式模拟的850 h Pa和200 h Pa季节内尺度风场和对流活动在赤道地区的空间分布与观测基本一致。但与观测相比,模式模拟的热带大气季节内振荡的周期较短,东传速度快于观测,虚假的西传特征过强,对流活跃区域范围较小、强度较弱。就非绝热加热而言,模式模拟结果与再分析资料比较接近,但最大加热在印度洋和西太平洋地区出现的位相较晚。进一步分析表明,模式中影响对流触发的相对湿度阈值(RHc)的不同取值(RHc分别取为85%、90%、95%和100%),可以显著影响热带大气非绝热加热垂直廓线,从而影响模式对热带大气季节内振荡的模拟;当对流触发相对湿度阈值取为90%时,IAP AGCM4.0模式对热带大气季节内振荡模拟的能力相对最好,非绝热加热垂直廓线在不同位相的分布特征也与再分析资料最为接近。这说明模式对流参数化方案中不同参数的合适选取,可以改进模式对热带大气季节内振荡的模拟能力。     

土地覆被变化过程中叶面积指数与降水量对地表能量平衡的贡献——基于SiB2的模拟结果

土地覆被变化过程中,叶面积指数（LAI）是地表能量平衡重要的影响因素,且与降水等多种因素存在交互作用。以2003 年中国东北地区农田、森林和草地三种覆被类型和三种LAI月变化过程为研究对象,着重分离出土地覆被变化过程中LAI对地表能量平衡的作用,认清覆被和LAI 变化对地表能量平衡的相对作用。利用SiB2 模型研究不同降水条件下土地覆被和LAI 变化对地表能量平衡的影响。结果表明：① 覆被变化对净辐射的影响最大,年均14.5W·m^-2左右。② LAI 主要改变净辐射对潜热和显热的分配,对农田和草地而言,LAI 增加明显提高（减小）潜热（显热）分配比例;对森林而言,LAI对潜热和显热分配的影响较弱。③ 降水对净辐射的分配起重要作用,降水增加,潜热增加。④ 表层土壤水分受降水和LAI 调控,与潜热有相反的变化趋势。     

基于K-均值聚类方法的大气环流模式IAP AGCM4.1对西北太平洋热带气旋的模拟评估

IAP AGCM4.1（Institute of Atmospheric Physics Atmospheric General Circulation Model, version 4.1）是中国科学院大气物理研究所自主研发的大气环流模式,也是中科院地球系统模式CAS-ESM1（Chinese Academy of Sciences Earth System Model, version 1）的大气分量模式。本文利用极端气候分析软件TECA（Toolkit for Extreme Climate Analysis）,对IAP AGCM4.1模拟的1979～2012年西北太平洋热带气旋（TC）进行了识别与评估。结果表明IAP AGCM4.1模拟的TC空间分布、路径走向与生成源地与观测基本一致,但模拟的TC个数有所低估,仅为观测的36%。基于K-均值聚类方法的分类评估显示,这种低估主要体现在模式对于西北行转向类和西行类TC没有模拟能力。对于近海西—西北行类、西转向类和东转向类TC,模式模拟的个数可分别达到观测的39%,48%和85%,模拟的季节变化与观测的相关系数在0.89～0.91之间,周期误差在1～2天。就TC路径而言,模式对于近海西—西北行类和东转向类TC模拟效果较好,质心经度误差、质心纬度误差和经纬向标准差的模拟误差分别为1%～5%、4%～16%和5～15%。此外,环流合成分析表明模式很好地再现了东转向类TC发生、发展期间环境流场的演变以及副热带高压的变化情况,模拟的副热带高压强度和面积指数与观测的相关系数可达0.89。模式对西北行转向类和西行类TC模拟能力较差的原因可能与模式对副热带高压的模拟偏差有关。     

基于Lasso回归模型的青岛海洋经济和海洋产业分析

为促进青岛海洋产业结构优化和海洋经济高质量发展,文章构建评价指标体系,采用Lasso回归模型分析对青岛海洋经济发展产生重要影响的海洋产业,并提出发展建议。研究结果表明：青岛海洋经济发展水平评价指标体系包括海洋渔业、海洋化工业、海洋进出口总额、海洋环境、海洋交通运输业和滨海旅游业6个大类和20个特征变量;采用10折交叉验证确定调节系数的最优取值,并通过求解Lasso回归系数最终筛选10个特征变量进入回归模型;根据回归系数估计值,国内旅客数量的重要性最强,海洋渔业产值的重要性较强,而货物吞吐量的重要性较弱;Lasso回归模型的预测准确率、模型泛化能力和可信度均较高,属于稳健的稀疏模型;未来青岛应进一步发挥滨海旅游业和海洋渔业等的产业优势,着力发展海洋交通运输业,保护海洋生态环境以及加大海洋科技研发投入。     

酸性流体作用下斜长石的稳定性

通过紫外分光光度计分析和扫描电镜观察,开展不同温度下酸性流体与斜长石相互作用实验得出:1在低温条件下斜长石较稳定,以溶解为主;在高温条件下,斜长石不稳定,以溶蚀、溶解为主;随反应温度升高,质量损失增大。2斜长石沿解理形成条带状溶孔,沿表面形成粒内溶孔。3在160℃和190℃条件下,形成新生高岭石沉淀,温度升高高岭石晶形变好,实验反应强度增大。4随反应温度升高,K+、SiO2和矿化度浓度升高。     

某露天铁矿边坡监测周期确定方法

露天矿边坡位移监测对矿山安全生产起着重要的保障作用,并且是一项长期的工作,监测周期确定的合理与否直接影响监测数据的现势性和人力、物力的投入力度。通过对矿山边坡变形进行阶段性分析,推导出不同阶段的周期计算公式,设定合理的观测周期,从而能及时地捕捉滑坡体的形状信息,并更准确地对滑动趋势进行预测。以鞍山某露天铁矿几年的监测数据为数据源,通过分析发现该方法计算的周期与矿山边坡滑动阶段性相符。所以通过该方法能更合理、科学地设定监测周期,避免以往设定周期的盲目性,对矿山监测工作具有指导性作用。     

新西兰兄弟潜火山中“蓝黏土”的呈色机理研究及地质意义

新西兰克马德克弧上发育一热液活动极为活跃的海底潜火山——兄弟火山,为了研究该地区热液成矿模式,IODP376科学家于2018年5~7月在火山口选取了5个位置进行了钻探工作,并获得数百米岩芯。其中U1530A号钻孔采样深度为453.1 mbsf（meter below sea floor）,共揭露76.77 m岩芯,部分呈现出一种蓝色调,被前人称作“蓝黏土”。为了查明其致色矿物、研究呈色机理及其地质意义,笔者等利用XRD、DR-UV-Vis、SEM、TEM对16.97-309.22 mbsf的11个样品进行了分析测试。根据测试结果可以将样品的矿物组合大致分为两类：①伊利石+绿泥石+殴泊-C+黄铁矿+硬石膏+石英±蓝铁矿;②叶蜡石+伊利石+石英±蓝铁矿。SEM和TEM形貌观察结果显示,蓝铁矿并不具有完好的晶形,甚至未发现微米级及以上尺寸的单颗粒,而仅以基质或胶结物形式均匀分布在样品中,最终导致样品被染色而呈现出不同色调的蓝色。蓝铁矿在IODP样品中的发现指示着研究区热液流体具有低温及还原性特征,且在蓝铁矿形成后也仍然保持着相对还原的环境而使得蓝铁矿能够稳定存在。     

苏鲁榴辉岩带的矿物地球化学研究及意义

石榴石和单斜辉石作为榴辉岩的主要造岩矿物,其微量元素地球化学特征对深入研究化学组成等方面有重要意义。苏鲁榴辉岩带中石榴石和单斜辉石中的主要微量元素与全岩呈很好的正相关关系。石榴石和单斜辉石的轻重稀土元素含量呈相互消长的互补关系。Ga、Cr、Zn主要赋存于石榴石和单斜辉石中,重稀土、Y、Co、Sc主要赋存于石榴石中,V、Ni主要赋存于单斜辉石中,轻稀土和Sr在胶东榴辉岩中主要赋存于单斜辉石中,但在鲁南榴辉岩中可能赋存于磷灰石和绿帘石等矿物中。胶东榴辉岩为地幔成因,鲁南榴辉岩壳幔成因均有。苏鲁榴辉岩自西向东成岩温度逐渐升高,成岩压力增加。     

带有Le'vy噪声的中立型神经网络的反馈控制

针对延迟中立型神经网络系统,研究了反馈控制问题.考虑了带有Le''vy噪声的中立型神经网络,建立了一个适当的Lyapunov函数.通过Lyapunov分析方法并使用一般性Itô公式和LMI技术,得到了闭环系统的均方稳定性准则.最后,通过数值例子证实本文方法的有效性.     

GPS RTK在图根控制测量中的应用

采用载波相位实时动态差分技术进行相对定位的GPS RTK技术,能够在野外实时得到厘米级定位精度,将其用于工程放样、地形(籍)测图及某些控制测量,可以极大地提高作业效率。本文着重介绍GPS RTK技术在大比例尺地形图测绘中在图根控制测量方面的应用,通过工程实例与传统的控制测量方法进行作业过程、工作效率及精度方面的比较,得出两者之间的优缺点,对工程实践具有一定的参考价值。