高海拔多年冻土区坡向对坡面近地表水热状态的影响

高海拔多年冻土区坡向差异可引起两坡面的温度场不对称,进而造成基础设施的不均匀沉陷和纵向裂缝。目前坡向效应的研究主要围绕青藏铁路东-西两个坡面而开展的监测与模拟研究,但高原线性工程走向可能涉及不同的方向,其他走向坡面的水热差异状态研究不足。本研究在青藏高原花石峡冻土观测基地建设了一个具有八个坡向的监测实体(称：八棱台),在八个坡面和顶面近地表安装土壤温度、含水量传感器,监测研究坡向差异对坡面近地表水热状态的影响。结果表明：东-西相对坡面近地表温度差异最小,月平均温差为0.1～2.3℃,最大温差出现在5月;而南-北相对坡面近地表温度差异最大,月平均温差为1.3～7.7℃,最大温差出现在2月。其余两个相对坡面近地表温差介于东-西相对坡面和南-北相对坡面之间,其中东北-西南相对坡面温差小于西北-东南相对坡面。仅从近地表坡面温度差异来看,高海拔多年冻土区线性工程南-北走向热稳定性较好,其次是西北-东南向,坡向效应不显著而温度场对称性较好。同样八个坡面近地表土壤体积含水量总体差异为东北-西南相对坡面差异最小,融化期月平均体积含水量差最大为0.06 m³·m^-3     

基于前馈神经网络的多模式集成降水预报研究

为提高山东定量降水预报准确率,采用深度前馈神经网络（Deep Forword Neural Networks,DFNN）和降水分级最优TS(Threat Score)权重集成方法对多模式集成降水预报进行研究。对2019年4—9月欧洲中期天气预报中心（European Centre for Medium-Range Weather Forecasting, ECMWF）全球数值预报系统、中国气象局上海数值预报模式系统（China Meteorological Administration Shanghai9 km, CMA-SH9）和中国气象局中尺度天气数值预报系统（China Meteorological Administration Mesoscale, CMA-MESO）逐24 h累积降水量预报进行有监督训练,得到4组DFNN(ES、EM、SM、ESM)深度学习模型,并利用多模式降水分级最优TS权重集成方法建立Mul-OTS(Multi-mode Optimal Threat Score)集成模型。用2020年4—9月各模式逐24 h累积降水量进行降尺度格点预报,对5种集成方案对比...     

丽江2.4米望远镜多波段测光观测控制系统的设计与开发

丽江2.4 m望远镜在卡塞格林焦点上安装多个观测设备,为了最大限度地提高望远镜的观测效率,需要实现对各终端控制系统的集成控制。原有的多波段测光系统的控制程序不具备集成化的条件,需要对其进行集成化开发以满足要求。借鉴云南暗弱天体光谱成像仪和望远镜的控制系统,在Linux系统下对多波段测光系统的控制系统进行重新开发,设计并完成了3个主要部分:观测控制程序、设备控制程序和设备数据库,成功实现了多波段测光系统、云南暗弱天体光谱成像仪与望远镜统一的控制模式,使其具备与其它设备控制系统集成的能力,满足多终端集成控制的要求。     

层结海洋中小振幅内行进波的演变和破碎

采用高精度的拟谱方法,数值模拟了层结海洋中小振幅内行进波的演变和破碎过程.在演变过程中,导致内波破碎的PSI不稳定机制在共振相互作用中逐渐占据主导地位,能量从初级波向低频、高波数运动缓慢传递并形成一次级波包,随即破碎发生.破碎后产生的层化湍流引起的强烈混合以及湍流间歇性可从总能量和涡度峰度随时间的变化趋势看出.我们分析了层化湍流的一些统计特性,包括动能和有效位能沿垂向波数ky的功率谱.结果表明,动能和有效位能谱都存在一个谱段满足k-3y律,且分别可表示为01N4k-3y和02N4k-3y(N为Brunt Visl频率),通常称其为浮力子区.另外,我们分析了Cox数(湍流扩散系数与分子扩散系数之比),在层化湍流维持在一定强度时,计算结果和由海洋内区观测(远离内波强生成源和复杂地形)所推测的结论较为吻合.     

深圳市1980—2020年填海空间演变及利益导向机制分析

填海空间作为连接陆地与海洋的重要部分,是陆海统筹发展的关键一环。文章以深圳为例,通过整理1980—2020年深圳市域的Landsat遥感影像,对填海规模及海岸线变化进行分析,结合发展背景将深圳填海历程分为4个阶段：试点发展下的临港企业自主建设(1980—1986年)、政企分离中的地方产业基建铺开(1986—1996年)、资源短缺下的政府双重角色强化(1996—2010年)和存量优化中的填海多元利益考量(2010—2020年)。最终填海总面积达91.68 km²,自然岸线保有率下降49.92%,且持续多年的填海对海岸带生态安全状况造成了负面影响。基于此,文章指出政府作为利益导向政策主体对其自身及企业和公众关于填海的行为观念产生了重要影响,最终推动了填海发展符合城市社会整体利益。最后,以深圳填海空间演变过程为鉴,其他沿海城市的空间发展应关注历史填海项目的生态修复与利益补偿和新增填海项目的经济与生态利益权衡。     

大气风温湿垂直观测网资料快速更新混合同化试验研究

基于WRF预报模式、WRFDA Hybrid集合变分同化系统和ETKF方法,构建了面向城市气象观测网数据的快速更新混合同化系统。针对北京地区地基微波辐射计和风廓线雷达组网观测资料数据同化,开展了静态背景误差调整因子(特征长度尺度因子和方差因子)、局地化距离和集合权重系数4个重要参数敏感性试验研究。试验结果表明：当温度、相对湿度、u风和v风的特征长度尺度因子和方差因子分别调整为0.7/1.0、1.0/1.0、0.7/1.0和0.7/1.0,局地化距离和集合权重系数分别调整为11.2 km和0.5时,快速更新混合同化系统的分析场均方根误差最小。为对比三种常用同化方案,开展了默认参数混合同化、最优参数混合同化、三维变分同化对比试验,试验结果表明：在针对北京地区地基微波辐射计和风廓线雷达组网观测资料的快速更新同化预报试验中,混合同化方案表现优于三维变分,同时相对于默认参数混合同化方案,最优参数混合同化方案的风场、温度及湿度的分析场和预报场得到了进一步改善：风温湿的分析场均方根误差分别最大降低了13%、19%和5%,12～24 h预报场的均方根误差分别最大降低了2%、12%和5%。     

云南个旧芦塘坝—阿西寨地区深部矿化的浅部表征：构造蚀变与原生晕指示

层间氧化矿是个旧高松矿田重要的锡矿化类型。加强该类型矿化的研究与勘探工作有望成为缓解老矿山资源危机、提升矿产储量的有效手段之一。本文选择具有层间氧化矿良好成矿条件的芦塘坝—阿西寨地区为研究区,开展地表构造蚀变和原生晕地球化学研究,为该地区层间氧化矿的勘查提供新的依据。野外地质调查表明,研究区地表矿化蚀变明显受断裂控制,特别是NE向断裂与EW向断裂交汇部位蚀变强烈,主要由铁泥质蚀变和方解石脉构成。蚀变岩及围岩中13种关键元素组合分析揭示Cd、As、Sb、Pb和Zn对寻找Sn矿体有良好的指示意义。根据地表原生晕地球化学综合异常分布,结合构造蚀变带特征,圈定出Ⅰ至Ⅳ4个成矿靶区。通过对比分析各靶区原生晕的前缘晕、近矿晕和尾晕的元素组合特征,推测Ⅰ和Ⅱ号靶区深部层间氧化矿找矿潜力较好;Ⅲ号靶区地表氧化矿已被剥蚀,但深部有可能存在硫化矿;Ⅳ号靶区深部可能有少量剩余的未被剥蚀的氧化Sn矿体。     

自然时间域中的地震序列参数分析

自然时间χ是Varotsos等于2001年提出的一种新的时间域, 其将复杂系统的时间序列在自然时间域中进行分析,能够有效地提取有用信号并提高相关结果的准确性,从而更容易获得复杂系统的动态特征.文中对自然时间法进行了简单介绍,选取中国地震台网中心1978—2014年地震目录中震级排序前30的震例,计算每次地震的归一化能量在自然时间域中的方差κ₁及其变异系数β,并将方差κ₁作为序列参数,利用变异系数β对序列参数κ₁进行定性分析,并在此基础上,对序列参数κ₁进行定量分析.研究结果表明:30次震例中有21次震例的地震序列参数κ₁自震前半小时至几个月开始持续在0.07上下波动,并在主震发生前迅速下降至0值附近.此外,还简单讨论了定量分析中时间窗口的选择以及分析结果中可能出现的特殊情况.本文的研究结果对我国地震事件的回溯性研究及地震预测研究具有一定的指导意义.      

南北地震带潮汐触发地震的统计学证据

自19世纪90年代以来,潮汐是否会触发地震这个问题一直备受关注.本研究选用1970年1月1日至2017年5月31日期间南北地震带(20°N—40°N,97°E—105°E)M_L≥2.0地震目录资料,通过测量南北地震带地区地震事件与潮汐的相关性来研究潮汐是否能触发地震.选用完备性检测、G-C法、R/S分析方法对原始地震目录进行预处理,分别构成未去除余震和去除余震每日地震数量时间序列,利用经验模态分解和快速傅里叶方法,对比分析了潮汐与每日地震数量构成的时间序列频谱特征.结果表明,在本文研究区域,两种每日地震数量时间序列均与潮汐的月潮周期、半月潮周期存在相关性,并且去除余震后的每日地震时间序列的优势频率更加集中,表现的相关性更好.此外,Schuster’s测试结果也进一步证明,研究区域地震活动性与固体潮汐存在显著统计相关性.     

EMD端点延拓新方法SAR遥感图像实例应用

经验模态分解(EMD)是希尔伯特-黄变换(HHT)过程的重要部分,其核心技术难点为端点延拓.本文基于目前各种EMD端点处理方法分析基础上,紧紧围绕如何防止端点发散这么一个关键点,开发了一种高效简便的EMD固定端点延拓新方法.利用该新方法,对线性仿真信号、非线性仿真信号和合成孔径雷达(SAR)遥感图像真实信号进行了经验模...