Comparison of Constant and Time-variant Optimal Forcing Approaches in El Nio Simulations by Using the Zebiak–Cane Model

Model errors offset by constant and time-variant optimal forcing vector approaches(termed COF and OFV, respectively)are analyzed within the framework of El Nio simulations. Applying the COF and OFV approaches to the well-known Zebiak–Cane model, we re-simulate the 1997 and 2004 El Nio events, both of which were poorly degraded by a certain amount of model error when the initial anomalies were generated by coupling the observed wind forcing to an ocean component. It is found that the Zebiak–Cane model with the COF approach roughly reproduced the 1997 El Nio, but the 2004 El Nio simulated by this approach defied an ENSO classification, i.e., it was hardly distinguishable as CP-El Nio or EP-El Nio. In both El Nio simulations, substituting the COF with the OFV improved the fit between the simulations and observations because the OFV better manages the time-variant errors in the model. Furthermore, the OFV approach effectively corrected the modeled El Nio events even when the observational data(and hence the computational time) were reduced.Such a cost-effective offset of model errors suggests a role for the OFV approach in complicated CGCMs.     

Modelling the spatial evolution of map objects by map agents

To overcome the weakness of modelling the relationships between map objects that represent the same geographic entities or phenomena at different times and scales, an agent-based approach is presented to modelling of the spatial evolution of map objects for better understanding of the evolutional process of different maps. Map agents are used to establish and manage the many-to-many corresponding relationships between map objects, and they render map objects active rather than traditionally passive. The evolutions of map objects are modelled by map agents using association and generation relationships to model the connectivity between map objects. This effort reduces the workload of multi-scale map updating by avoiding update of the entire map; instead, it simply allows map agents to detect, perceive and choose suitable behaviours on which to operate and update a spatially evolving object. Experiments of specific examples are presented to demonstrate the feasibility and the effectiveness of our approach.     

云南省自动气象站土壤湿度数据质量控制

土壤湿度是控制陆地和大气间水分和能量交换过程的重要变量,而自动气象站观测是获取地表土壤湿度的主要手段。地表自动气象站观测的准确性能够直接影响其应用效果,因此, 开展自动气象站土壤湿度质量控制分析具有重要意义。基于2010—2014年云南省37个自动气象站土壤湿度数据,采用谱分析方法,以观测值及其Savitzky-Golay二次导数的平均值、均方差、变化率等统计量为判据,筛选剔除了观测数据中的随机噪声、异常峰值和异常平稳值。结果表明:云南省自动气象站观测数据均有缺测,两种异常值中,异常平稳值占绝大部分。与降水时间序列对比发现,不同降水强度下各层土壤湿度变化存在一定差异,砂质土站点对降水的响应最为明显,黏质土站点雨后土壤湿度变化幅度最小。     

长江经济带经济-环境协调发展格局及演变

通过经济与环境系统的协调发展度评估,分析了长江经济带经济环境协调发展的时空演变格局,并对经济带经济发展、环境污染与环境质量的格局与态势展开探讨。研究表明：经济带协调发展度空间差异显著,东部地区明显大于中西部地区,沿江地区高于非沿江地区。高度协调型主要分布在长三角地区及少数中西部省会城市;高度失调型主要分布在重庆、皖北、滇西南、鄂中等地区;江西与四川是协调型转为失调型的集中地区。长三角核心城市经济地位依然凸显,但长三角边缘地区城市经济位序呈下降趋势,中西部地区部分城市经济位序上升明显。工业废水排放以重庆、苏州、杭州为最多,工业SO₂排放呈现3大集中地带。城市空气质量较差的是长三角边缘地区以及中西部沿江地区,城市空气质量总体上与工业SO₂排放、工业烟尘排放在空间格局上较为吻合。长江干流断面水质上游（川滇渝）与下游（苏沪）较差,一定程度上反映了沿江地区工业废水排放对长江水质的影响。最后,从树立发展与保护双重使命,创新经济带开发体制机制;推进下游城市经济转型升级,培育中上游新的经济增长极;落实最严格的管理制度,共建生态文明示范带等方面提出发展建议。     

2014年夏季青藏高原狮泉河与林芝降水低频振荡及陆—气过程日变化特征

根据“第三次青藏高原大气科学试验” 2014年7、8月青藏高原西南部狮泉河站、东南部林芝站的3 m涡动相关系统原始数据和10 Hz湍流资料以及中国气象局台站观测资料、JRA-55（Japanese 55-year Reanalysis）逐日再分析资料、GPCP（Global Precipitation Climatology Project）全球降水逐日观测资料,分别讨论了这两个站在10~20天低频振荡的天气背景下其干、湿位相近地层气象要素的日变化特征以及湍流变化特征。结果表明:两站高低空环流场、水汽通量场、热源的10~20天低频分量在其干、湿位相期间的配置相反。低频地表感热和潜热的不同变化对降水的影响分别在高原西部和东部有不同表现。狮泉河站的低频振荡在纬向上自西向东传播,而林芝站的低频振荡在纬向上自东向西传播,结果表明这两个站分别存在两种不同起源的低频振荡。两站干、湿位相的近地面气象要素以及湍流通量具有明显的日变化特征,通常温度极大值出现在午后14时（北京时,下同）,但狮泉河站干、湿位相的温度极大值均出现在夜间20时;由波文比可知,狮泉河站湿位相全天以潜热为主导,干位相期间,06时之前以潜热为主,06时之后以感热为主;林芝站干、湿位相均为08时之前以感热为主,08时之后以潜热为主。两站湍流平均动能与平均风速正相关,垂直动量表现为向下传输,热量和水汽表现为向上传输。     

昆明市暴雨强度公式推算与对比

根据昆明国家基准气候站1981—2014年34年的逐分钟降水资料,基于年最大值数据采样方法,分别采用皮尔逊Ⅲ型、耿贝尔型、指数型3种分布函数曲线进行拟合试验,推算昆明市暴雨强度公式;在频率曲线拟合和暴雨强度公式参数估算时分别进行了精度检验,以误差最小为原则,得出耿贝尔型拟合的暴雨强度公式为最优公式。将新编最优公式与昆明市现有的其他5个暴雨强度公式进行对比,分析了昆明暴雨强度时空分布特征,验证了公式的合理性和适用性,为昆明城市防涝工程设计和相关设施的建设提供依据和参考。     

雷达资料同化对2015年台风彩虹数值模拟改进

基于WRF中尺度模式,采用集合卡尔曼滤波方法同化中国岸基多普勒天气雷达径向速度资料,对2015年登陆台风彩虹（1522）进行数值试验。从台风强度、路径、结构等方面验证了同化效果,并对不同区域雷达观测资料的同化敏感性进行讨论。试验结果表明:在同化窗内同化分析场台风位置误差相比未同化平均减小15 km,最多时刻减小38 km,同化资料时次越多,确定性预报路径误差越小。同化雷达资料后较好地反映出台风彩虹（1522）近海加强过程,台风中心最低气压同化分析和预报误差相比未同化最大减小超过25 hPa,台风眼的尺度、眼墙处对流非对称结构相比未同化与观测更加接近。试验还表明:台风内核100 km范围内的雷达观测对同化效果影响最大,仅同化这部分资料（约占总量的20%）各方面效果与同化全部资料相近,而仅同化100 km以外资料效果明显不及同化所有资料。仅同化台风内核雷达观测资料可以在不影响同化效果的前提下,使集合同化计算机时减小为原来的1/3,该策略可为台风实际业务预报提供一定参考。     

分子标记概述及其在藻类中的应用

遗传标记经历了形态标记、细胞学标记、蛋白质标记及DNA标记的四个重要发展历程。纵观遗传学的发展历史,遗传学的发展推动了新型遗传标记的发展,每一种新型遗传标记的发现,均推进了遗传理论与技术的发展。19世纪后期,孟德尔以豌豆为材料,利用7对形态学标记对杂种后代的不同个体依据性状表现进行归类分析,发现了著名的遗传分离规律和独立分配规律。细胞学标记是指能明确显示遗传多态性的细胞学特征,如染色体形态、数目和结构在不同物种中的差异等,可以作为一种遗传标记来进行基因定位。20世纪50年代,人们发现同工酶是一种可用于物种起源与进化研究、种质鉴定、分类等诸多领域的分子标记技术(Markert et al.,1959)20世纪后期以来,DNA分子标记技术不断涌现,相继建立了RFLP(restriction fragment lengthen polymorphisis)、DNA指纹 (DNA fingerprint)，RAPD (random anplified polymophism DNA), AFLP(amplified fragnent lengthen polynorphisn)、微卫星 DNA (microsate llite DNA).SNP(single nucleotide polymorphisn)等专门的技术，在生物研究中得以广泛应用。分子标记技术应用于藻类学研究较晚,主要用于藻类的系统发生、地理分布、种群遗传、分类、亲本鉴定、杂种优势的鉴别及种质鉴定等领域。     

Coupled BEM-FEM Analysis of the Large-Diameter Cylinder Structure System

A method of coupled BEM-FEM analysis for the elastic spatial structure system is presented. It can be applied to the calculation of the stress and deformation of the large-diamater cylinder structure system and it is suitable for symmetric or non-symmetric structures under the distributed or concentrated load. Numerical examples show that the proposed method and computer program BEFEM are quite efficient in the analysis of the large-diameter cylinder structure problems in ocean engineering.