On the Application of a Genetic Algorithm to the Predictability Problems Involving "On-Off" Switches

The lower bound of maximum predictable time can be formulated into a constrained nonlinear opti- mization problem, and the traditional solutions to this problem are the filtering method and the conditional nonlinear optimal perturbation (CNOP) method. Usually, the CNOP method is implemented with the help of a gradient descent algorithm based on the adjoint method, which is named the ADJ-CNOP. However, with the increasing improvement of actual prediction models, more and more physical processes are taken into consideration in models in the form of parameterization, thus giving rise to the on-off switch problem, which tremendously affects the effectiveness of the conventional gradient descent algorithm based on the ad- joint method. In this study, we attempted to apply a genetic algorithm (GA) to the CNOP method, named GA-CNOP, to solve the predictability problems involving on-off switches. As the precision of the filtering method depends uniquely on the division of the constraint region, its results were taken as benchmarks, and a series of comparisons between the ADJ-CNOP and the GA-CNOP were performed for the modified Lorenz equation. Results show that the GA-CNOP can always determine the accurate lower bound of maximum predictable time, even in non-smooth cases, while the ADJ-CNOP, owing to the effect of on-off switches, often yields the incorrect lower bound of maximum predictable time. Therefore, in non-smooth cases, using GAs to solve predictability problems is more effective than using the conventional optimization algorithm based on gradients, as long as genetic operators in GAs are properly configured.     

利用CAM5.1模拟中国东部大规模城市化对东亚地区夏季大气环流及降水分布的影响

利用CAM5.1大气环流模式研究中国东部大规模城市化对东亚夏季大气环流及降水分布的影响。通过在模式中修改中国东部地区(22～42°N,110～125°E)城市比重的方法,探讨东亚地区夏季大气环流与降水等气象要素在一般城市化及极端城市化两种情景下的响应。结果表明:(1)CAM5.1模式能够很好地模拟出东亚地区夏季大气环流形势及降水分布。(2)城市比重增大后,晴空时地面吸收的净辐射增多,近地层气温升高,低层增温中心上空的大气由于受热产生上升运动,35°N以南的气流向增温区辐合,东亚夏季风出现增强的趋势,大量暖湿水汽往北输送,导致降水在中国北方地区增多而南方减少。(3)城市化的发展程度越高,它所产生的气候效应对各气象要素的影响就表现得越明显。     

日本渔业拍卖繁荣背后的衰落

每年1月,日本筑地鱼市年度第一条蓝鳍金枪鱼的拍卖价格都列位当年高价。今年的起价尤显突兀,一条重269千克的蓝鳍金枪鱼,竟拍出了5649万日元,即7360美元的高价。高价购买金枪鱼在日本不是什么新鲜事,蓝鳍金枪鱼脂肪含量高,其中腹部脂肪含量最高,在东京的寿司店里,一份可卖24美元。不过,紧密关注蓝鳍金枪鱼居住环境的环保专家表示,火热的拍卖场面向渔民传递着错误的信息,     

人可以被毁灭,但不能被打败——《老人与海》中的电影台词

桑提亚哥在海上一无所获地漂流了84天后终于钓到一条巨大无比的马林鱼。这是一条比他的渔船还长2英尺的鱼,拖着渔船整整两天两夜之后才被刺死。在回家的途中,老人又遭遇了鲨鱼,经过殊死的搏斗,马林鱼只剩下一副光秃秃的鱼骨架……     

勇士之歌——美国海军陆战队之歌

勇士之歌是美国私人募捐团体为军队募捐使用所创作的劲曲,主创者为Sean Householder.勇士之歌有两个版本,硬汉版是Sean Householder与Tom Reynolds专门为海军陆战队创作和使用的.歌词中有I'm Devil Dog一句,Devil Dog——地狱恶狗,地狱魔兽,地狱犬,神话中的地狱犬三头...     

只要有“油污”,就会有索赔

在国际上,因海上油污损害对生态环境造成损害而进行的赔偿案件早已不是什么新鲜事.这类案件赔偿数额巨大,远远超出一般性的直接环境污损赔偿的额度.因为这种赔偿不仅是对群体利益损失的赔偿,更是对国家利益的赔偿;不仅是对环境利益的维护,更重要的是对生态利益的保护.     

有石为证

古生物学家J.Crampton在新西兰马尔堡河岸附近发现了生活在恐龙时代、已经灭绝的大型海生爬行动物鱼龙的骨架化石.它们与恐龙生活在同一个时代,外形类似现代的海豚或虎鲸,是当时地球海洋中的绝对霸主.Crampton说:"此次发现的鱼龙化石具有非常重要的科研价值,因为它所生活的时代正处在鱼龙走向衰亡的时期,就像一本鱼龙留...     

我是台词控海滩天堂——电影《海滩》中的经典台词

在泰国Phi Phi 岛附近,有一个名叫Maya Bay的海滩.作为电影《海滩》里描述的真实场景,在电影上映后,无数的观光客纷至沓来,仿佛电影情节的另一种延续.在电影的开头,导演告诉大家这是一个混乱不堪的世界,用湿拖布捅电灯擦拭墙壁的曼谷老妇,门扣上塞着通往海滩天堂的神秘地图,而鲜血四溅的客房里躺着赠图者的尸体.     

最远的海,最近的海——电影《碧海蓝天》

在宁静的海岛小镇上,雅克和恩佐的友谊和较量从一枚硬币开始,童年愉快地穿梭于白色和蓝色之间,在希腊闪烁的阳光下,他们纵身一跃,各自寻找梦想.成了世界潜水冠军的恩佐心里清楚,只有童年的伙伴雅克才是他真正的对手.因为他们两个人,是离海最近的两个人.雅克和恩佐就这样在蓝色的背景下,一次次地潜入深海,恩佐为了征服海洋和雅克,而雅...     

关于沉船的联想及其他

除了埃及金字塔外,陆地上大概没有哪些遗迹保存得比深海沉船更完好的了.从这个角度讲,沉船就是我们探视历史的一扇窗.现在就让我们推开这扇窗,打开那些被尘封的记忆.海底博物馆当沉船以每小时100英里的速度撞击海底,“着陆”的时候很有可能已经面目全非,成为乱糟糟的一团.潜水新手在寻找沉船的时候,很有可能和它擦肩而过,能辨出庐山...