区域优化平均法的改进及其在计算平均温度中的应用

气候重建研究中,重建数据有限的特点对研究造成很大影响。对于解决这个问题,区域优化平均法是一个很有效的重建方法。区域优化平均法可以通过最优权值和有限的温度数据计算目标区域平均温度的一种方法。应用区域优化平均法时,首先利用均方差最小化的优化加权机制和拉格朗日乘子法计算得到最优权值,然后最优权值结合温度数据计算得到区域平均温度。现阶段的区域优化平均在计算大范围区域的平均温度时有其自身弱点。为克服这一弱点,使其可以计算大范围区域的平均温度,例如北半球平均温度,本文对区域优化平均法做如下改进：不再使用网格划分求和的方式求解协方差模式,利用Haar小波函数和矩阵算子求得协方差模式;利用全选主元高斯消去法求解线性代数方程组得到最优权值。结果表明,Haar小波函数和矩阵算子用于计算中,使协方差模式的计算结果更精确。计算所用数据源于气候研究中心（CRU）,CRU被认为是最权威的数据来源之一。以计算北半球1961~1990年平均温度为例,发现改进后的区域优化平均法的计算所得结果与CRU已有结果的相关性较改进之前有所提高。因此,针对古气候重建过程中代用数据记录有限的问题,改进后的区域优化平均法提供了一个更为合理可行的计算方法。     

球谐分析方法在全球温度场重建中的初步应用

球谐分析方法可用来分析球面上连续变化的量,本文尝试将这种方法应用于全球温度场重建中。基于所有代用资料站点上的1951—2010年时段器测数据,重建了全球温度的空间分布。经与器测资料比较发现,无论在站点密集还是稀疏的陆地区域重建结果都比较可信,但在没有站点分布的海洋区域重建结果较差。进一步研究发现,当站点在全球均匀分布时,只用40～50个站点重建的温度场就能反映空间上大尺度的温度变化,而用更多的站点重建时,则可以清晰地反映温度的区域性变化。     

大地热流--影响西部环境与生态演变的重要自然因素

世界各地生态环境的优劣与区域大地热流的高低有密切关系。一般认为“生态系统的来源于太阳福射”。但是,太阳辐射的昼夜反差很大,季节变化明显,区域生态系统必须随这种能源供应的显波动,其生物的多样性将受到限制,区域生态系统必然变得比较脆弱,对人类活动影响的随能力非常有限。大地热流比值较高的地区,大地热流成为驱动区域生态体系发育演化的重要能源。这种能源比较稳定,对生物发育的限制要少得多,其生物多样性比较丰富,区域生态系统比较稳健,对人类活动的影响有较大的随能力。研究大地热流对西部生态环境退化的影响和机理,将为西部地区的环境、生态建设及管理决策提供科学依据。     

35GHz云雷达反射率因子数据的质量控制

大气非云粒子(气溶胶、昆虫、悬浮物)以及雷达元器件固有噪声,是影响云雷达定量探测大气云层宏观以及微观产品的重要因素。为了剔除云雷达基数据中的散点噪声对数据质量的影响,本文利用新一代多普勒偏振8.6 mm云雷达资料,基于模糊逻辑识别地物的方法分析雷达散点噪声、气溶胶以及大气云粒子的反射率因子回波的统计特征,通过统计的特征值对反射率因子进行分类,保留正常回波数据。结果表明:该方法能较好区分云粒子回波和非云粒子回波,提高云雷达反射率因子的数据质量。     

双台风“天秤”和“布拉万”相互作用诊断分析

利用常规观测资料和FNL资料,对1214号台风"天秤"和1215号台风"布拉万"的相互作用进行了诊断分析,结果表明:"天秤"的路径复杂多变,"布拉万"路径比较稳定,在"天秤"的回旋打转过程中,通过引入兰金涡理论模型,对"藤原效应"引起的双台风互旋角速度进行量化分析,可以看出,"天秤"和"布拉万"之间的"藤原效应"对"天秤"的转向起了决定性的作用,环境场的引导作用较小。通过对台风进行受力分析,可以发现总压力对"天秤"的回旋打转影响较小,而对"布拉万"的移动路径影响显著。"布拉万"强度更强、个头更大,是双台风发生"藤原效应"的主要因素。     

广东耕地面积变化的空间分布特征及其与经济、人口增长的关系

根据１９９１～１９９６年各市耕地面积的减少程度,广东省可分出轻微减少、中等减少、较严重减少和严重减少４类地区,它们在空间分布上具有半环带状结构的特点。环珠江口两岸的核心地区是耕地面积减少程度较严重和严重的地区,较偏远的粤东、粤西和粤北地区是耕地面积减少程度较轻微的地区。经济发展速度和水平是导致这一空间分布现象出现的主要原因。人口增长因素对耕地减少的影响作用不甚明显。     

海泡石对有机染料的吸附行为研究

以热酸活化过的海泡石为吸附剂，研究其对亚甲基蓝、结晶紫和甲基绿3种染料的吸附动力学过程，并分析了浓度、温度等因素对海泡石吸附效果的影响。结果表明，温度的变化对吸附的影响较小，而染料溶液浓度的改变则会对吸附产生很大的影响，由此确定出较适合的反应条件。采用傅立叶红外光谱技术对吸附前后海泡石的结构进行了分析，发现亚甲基蓝由于分子体积较小可以进入海泡石内部通道，而大体积的结晶紫和甲基绿的吸附主要发生在海泡石外表面，且一价有机阳离子会在中性位置发生吸附，形成带电或中性复合物。