Remote detection of bare soil moisture using a surface-temperature-based soil evaporation transfer coefficient

An approach for estimating soil moisture is presented and tested by using surface-temperature-based soil evaporation transfer coefficient (h_a), a coefficient recently proposed through the equation h_a = (T_s − T_a)/(T_sd − T_a), where T_s, T_sd, and T_a are land surface temperature (LST), reference soil (dry soil without evaporation) surface temperature, and air temperature respectively. Our analysis and controllable experiment indicated that h_a closely related to soil moisture, and therefore, a relationship between field soil moisture and h_a could be developed for soil moisture estimation. Field experiments were carried out to test the relationship between h_a and soil moisture. Time series Aqua-MODIS images were acquired between 11 Sep. 2006 and 1 Nov. 2007. Then, MODIS derived h_a and simultaneous measured soil moisture for different soil depths were used to establish the relations between the two variables. Results showed that there was a logarithmic relationship between soil moisture and h_a (P < 0.01). These logarithmic models were further validated by introducing another ground-truth data gathered from 46 meteorological stations in Hebei Province. Good agreement was observed between the measured and estimated soil moisture with RMSE of 0.0374 cm³/cm³ and 0.0503 cm³/cm³ for surface energy balance method at two soil depths (10 cm and 20 cm), with RMSE of 0.0467 cm³/cm³ and 0.0581 cm³/cm³ for maximum temperature method at two soil depths. For vegetated surfaces, the ratio of h_a and NDVI suggested to be considered. The proposed approach has a great potential for soil moisture and drought evaluation by remote sensing.     

添加正则化项的黏声逆时偏移成像方法研究

在实际地球介质中传播的地震波会产生衰减和频散现象,因此其更接近于黏弹性介质,在地震处理中补偿这些黏性影响是十分必要的。基于波动方程的叠前深度偏移中进行吸收衰减补偿更准确,也更有物理意义,直接求解双程波动方程的逆时偏移(RTM)能够成像大倾角复杂构造,具有诸多优势。然而当考虑吸收衰减补偿时通常会产生不稳定现象,大部分研究都是在逆时偏移的波场延拓中进行波数域的低通滤波来解决这个问题。本文采用广义标准线性固体的黏声波动方程进行吸收衰减补偿的Q--RTM方法,通过添加正则化项的方式来稳定延拓过程。添加正则化项本质上是低通滤波,滤波窗口是指数形式,在时空域有明确的形式,可以阻止发生高频不稳定。与直接滤波相比,正则化参数可以是空变的,因此比较适合剧烈变化的区域,我们还发现震源归一化互相关成像条件更适合Q--RTM方法。     

日极端气温的主客观预报能力评估及多模式集成网格释用

精细格点天气预报是我国未来几年天气预报业务发展重点。利用ECMWF、GRAPES等业务数值模式和广东站点观测资料,对日极端气温的主客观预报能力进行了多角度综合评估。统计结果表明,T_(max)、T_(min)的主客观预报误差均存在明显季节差异,在系统误差相对平稳的夏半年主观预报具有较明显订正能力,模式预报呈现一定流依赖特征,温度越高(低),负(正)偏差越明显;主客观预报误差空间分布均受地形影响,随着时效延长误差总体增幅不大,主观订正能力也较稳定。根据以上评估特征和网格预报特点,研究开发了一套多模式动态集成网格释用技术方案(McGF)。结果表明,相比单个模式的预报和主观预报,McGF较明显提升了T_(max)的预报技巧;T_(min)的模式预报偏差总体较T_(max)偏小,McGF提升幅度相对较小;网格释用后的广东区域预报能较合理反映气温空间和强度特征,较周边未经释用区域明显更优。     

青海南部高原近450年来春季最高气温序列及其时变特征

根据采自青海南部高原曲麻莱、治多地区的圆柏树轮样芯建立的树木年轮年表,重建了近450年来高原春季(4～6月)的最高气温序列。采用多窗谱分析、小波分析和Yamamoto突变检测分析等方法综合研究了重建的高原春季最高气温序列的准周期性及多尺度突变特征。结果显示,青海南部高原地区春季最高气温的变化存在较明显的31～54年低频和2～4年高频准周期波动特征。在30～54年时间尺度上,青海南部高原春季最高气温变化经历了1622～1639年、1798～1816年、1896～1913年和1933～1951年的偏冷期以及1684～1703年、1779～1797年、1817～1835年和1914～1932年的偏暖期。分析还发现,青南高原地区春季最高气温在冷暖期的转换过程中存在着较明显突变现象,在30～40年时间尺度上,Tm序列在1610年、1668年、1816年、1915年和1934年前后的突变是明显的。交叉相关分析显示,在滞后7.5年左右,青海南部高原春季最高气温波动与太阳黑子周期长度的变化呈显著负相关。     

山东沂水麻粒岩杂岩中的变质流体及地质意义

山东沂水麻粒岩杂岩中含有大量高密度富ＣＯ＿２流体包裹体，伴随有ＣＯ＿２－Ｈ２Ｏ，ＣＯ＿２±Ｎ＿２±ｃＨ＿４的包裹体。对这些包裹体的产状、分布和组成等特征进行了详细的岩相学研究，并选择有代表性样品进行了显微测温和激光拉曼探针分析。结合本区地质和岩石学研究成果确定沂水麻粒岩杂岩峰期变质温度为８００℃，压力为０．７５ＧＰａ。对变质流体组成、演化及其成岩意义也进行了讨论。     

扬子板块西北边缘碧口增生体的形成与演化

依据 1∶5万区域地质调查和科研成果 ,认为碧口增生体内部具“三层式”结构特点 ,在对碧口增生体内部物质组成、变形、变质特征及形成时代等方面研究的基础上 ,将碧口增生体的形成和演化划分为 5个阶段 :沟、弧、盆体系形成发展阶段、板块碰撞造山阶段、陆内伸展和陆盆形成阶段、陆内逆冲推覆造山阶段、断块活动和差异性抬升阶段。     

ASCAT反演风场与华南及南海站点观测对比分析

利用2014—2017年华南沿海及南海的浮标站、海岛站、石油平台站、沿海自动站等277个自动站风场数据,与ASCAT反演风场进行了对比分析。结果表明,当观测风速小于5 m/s(大于15 m/s)时,ASCAT反演风速的平均绝对误差在3 m/s左右(存在2级左右的高(低)估);当风速介于5～10 m/s时,平均绝对误差在2 m/s左右(多数ASCAT有1～2级的高估);介于10～15 m/s时,ASCAT反演结果相对最好,风速、风向准确率能够达到60%以上。ASCAT对风速的反演结果受陆地影响较大,与观测风速的相关系数从高到低可分为三类:(1)浮标、平台站;(2)西沙、南沙自动站;(3)广东沿海自动站及海岛站、海南海岛站。ASCAT反演风场在风向的应用较风速更优,其中,东北风样本数最多,其次分别为西南风、东南风和西北风。浮标站、平台站、西沙自动站的风向反演质量相对较好;所有测站风向偏差主要由5 m/s以下的弱风贡献。单站多年月平均风速变化显示,ASCAT反演风速相对测站主要为正偏差,且秋冬季比春夏季偏差更大,这可能与大气稳定度有关。     

富氏谱分析法模拟地壳垂直运动的地学依据及其策应力模型

应用地壳波浪与镶嵌构造学说对富氏谱分析法提取地壳垂直形变信息的科学性做了地质学意义上的阐释 ,并提出了根据多期形变资料提取特定波段上构造策应力的数学模型     

GPS技术在气象探空测风中的应用

针对现有气象探空测风系统存在的问题,在研究GPS定位原理及其数据交换协议的基础上,将GPS技术引入气象探空测风领域。设计实现了基于GPS定位技术的探空测风系统,并着重论述了系统采用的数据编码方式和纠错校验方法。系统预留了温度、湿度和压力信息的采集接口,具有较好的扩展性。在实际放飞试验中证明,该系统设计可行,运行可靠。     

Fast genetic mapping in barley: case studies of cuticle mutants using RNA-sequencing

Barley(Hordeum vulgare L.) is one of the earliest domesticated crop species and ranked as the fourth largest cereal production worldwide. Forward genetic studies in barley have greatly advanced plant genetics during the last century; however, most genes are identified by the conventional mapping method. Array genotyping and exome-capture sequencing have also been successfully used to target the causal mutation in barley populations, but these techniques are not widely adopted because of associated costs and partly due to the huge genome size of barley. This review summarizes three mapping cases of barley cuticle mutants in our laboratory with the help of RNA-sequencing. The causal mutations have been successfully identified for two of them and the target genes are located in the pericentromeric regions. Detailed information on the mapping-by-sequencing, mapping-and-sequencing, and RNA-sequencing assisted linkage mapping are presented and some limitations and challenges on the mapping assisted by RNA sequencing are also discussed. The alternative and elegant methods presented in this review may greatly accelerate forward genetics of barley mapping, especially for laboratories without large funding.