Ocean Model Open Boundary Conditions with Volume,Heat and Salinity Conservation Constraints简

Open boundary conditions （OBCs） for a regional ocean model that can be integrated stably over a long timeframe, as well as satisfy the volume, heat and salinity conservation constraints, were developed. First, the idea that the inward and outward flux information can be treated separately in the OBCs was adopted. Second, in order to maintain the property that the volume, heat and salinity remains conserved in the simulation domain, conservation constraints were added to the OBCs, and an inverse method utilized to solve the constraint equations. Ideal experiments were designed to investigate the conservation property, and the OBCs were found to work efficiently to maintain the volume, heat and salinity conservation. It was found that simulations were comparable to observations when the OBCs were applied to a regional ocean model.     

Surface rainfall and cloud budgets associated with mei-yu torrential rainfall over eastern China during June 2011

Surface rainfall and cloud budgets associated with three heavy rainfall events that occurred over eastern China during the mei-yu season in June 2011 were analyzed using 2D cumulus ensemble model simulation data.Model domain mean rainfall showed three peaks in response to three prescribed ascending motion maxima,primarily through the mean moisture convergence during the torrential rainfall period.Prescribed ascending motion throughout the troposphere produced strong convective rainfall during the first （9 June） and third （17-18 June） rainfall events,whereas strong prescribed ascending motion in the mid and upper troposphere and weak subsidence near the surface generated equally important stratiform and convective rainfall during the second rainfall event （14 June）.The analysis of surface rainfall budgets reveals that convective rainfall was associated with atmospheric drying during the first event and moisture convergence during the third event.Both stratiform and convective rainfall responded primarily to moisture convergence during the second event.An analysis of grid data shows that the first and third mean rainfall maxima had smaller horizontal scales of the precipitation system than the second.     

辽宁西丰一带侵入岩形成环境和成因探讨

西丰一带侵入岩即以前所说的西丰大岩体,是布列亚-张广才岭巨型花岗岩带组成部分.该巨型花岗岩带记录了造山带从古亚洲洋板块开始俯冲、洋盆闭合到增生造山演化过程的基本信息.现在已经将规模宏大的西丰大岩体进行了详细解体,重新归并成4个侵入期次,划分为11个侵入序次,统称辽宁省西丰一带侵入岩.在详细解体、重新归并和划分的基础上,进一步探讨了各序次侵入岩形成的温压条件、构造环境、物质来源与成因.早二叠世第一序次、第二序次侵入岩以及中侏罗世第一序次侵入岩为I型花岗岩,晚白垩世第三序次(闪长玢岩)也为I型,主要物质来源是地壳中岩浆岩重熔的成分.其余各序次侵入岩均为S型花岗岩,主要物质来源是地壳中沉积岩重熔的成分.西丰一带,早二叠世第一个序次侵入岩为火山弧型深成岩,早二叠世第二个序次侵入岩为火山弧型与同碰撞型的过渡类型.早二叠世第三序次至中侏罗世第各序次侵入岩和晚白垩世各序次侵入岩为同碰撞型和碰撞后型花岗岩.这些特征与古亚洲洋晚期的消减、闭合和增生造山演化序列基本吻合.     

Anisotropic shear strength characteristics of a tailings sand

The deposition process of tailings in a tailings dam may lead to the anisotropy of mechanical properties of tailings. To investigate the anisotropic shear strength characteristics of a tailings sand, samples deposited under gravity were sheared in a modified direct shear apparatus along different orientations of the shear planes relative to the bedding plane. The experimental results reveal that the anisotropy has a substantial effect on the peak shear strength of the tailings sand, leading to a variation in peak friction angle of 10°. It is found that the effect of anisotropy on the peak shear strength of the tailings sand is mainly attributed to the effect of anisotropy on soil dilatancy. On the other hand, the effect of anisotropy on the residual friction angle of the tailing sand is relatively smaller, likely due to the partial erasure of anisotropy at large shear deformation. The degree of anisotropy is reduced by an increase in normal stress. To achieve more accurate stability analysis of tailings dams, it is suggested to take into account the shear strength anisotropy of tailings soils.     

基于脆弱性视角的中国高铁城市网络韧性研究

基于中国高铁城市间列车流动数据构建高铁城市网络,利用脆弱性视角对中国高铁城市网络韧性进行研究,并探讨了新型冠状病毒肺炎疫情背景下武汉和湖北封城状态的网络韧性及城市响应,主要结论为：① 中国高铁城市网络发育程度有待提高,城市网络发展水平区域差异性和层级性特征明显。② 城市网络核心节点地位突出,控制能力强,关联效应显著,城市网络具有较强的适应和恢复能力,但网络韧性受关键节点影响显著。③ 蓄意攻击相比随机攻击能显著降低城市网络韧性,但在核心网络未遭受严重打击状态下,整体网络仍能保持较高的运转效率。④ 中国高铁城市核心网络保留了城市网络的主要运行特征,东高西低的网络发育特征明显,京广和京沪高铁是核心网络中交往最为频繁的通道。⑤ 武汉和湖北封城对中国高铁城市网络韧性总体影响较小,但对城市节点影响明显,总体上受到城市行政等级、交通运输干线和地理空间距离等因素影响,区域封锁状态下随着核心-边缘结构的调整,城市将提升自我核心度以弥补封锁区域核心地位的缺位。     

电商快递包装箱的碳足迹空间分解和隐含碳转移研究

伴随电子商务等新兴消费业态的迅猛发展,其碳排放量已不容忽视。本研究从空间分解和隐含碳转移的角度,基于对电商快递包装箱全生命周期的碳足迹研究,识别其在原料、生产、利用各环节与电商行为的地理空间耦合,分析各阶段及总排放的省域尺度格局特征,以及伴随快递流的隐含碳转移网络格局。研究发现：原料阶段的碳排放多在木材原料商区位,生产阶段的碳排放和快递发货区位高度耦合,利用阶段的碳排放和快递收货区位相耦合。全国电商快递包装箱各阶段的碳排放在空间上高度集聚,原料阶段集中在广西,生产和利用阶段集中在广东、浙江、江苏,整体呈现出“东多西少、南多北少”的空间特征。碳排放总量较高的省区多由生产驱动,碳排放总量越少的省区则利用驱动越明显。隐含碳转移网络呈现出“少数省区净流出、多数省区净流入”的“轴辐式”结构特征,浙江、广东两省承担了80%左右的净流出,是绝大多数省区隐含碳流入的最大来源地,北京是净流入最大的省区。基于隐含碳转移进行碳排放责任辨析,是相关决策需要考虑的重要因素;绿色包装的减排贡献较大,亟待寻求技术突破;新兴消费业态的碳排放值得长期关注。     

基于生态恢复的阿克苏河流域生态输水调度优化研究

生态输水调度是生态保护和恢复最有效的措施之一,实施生态输水对恢复干旱半干旱地区天然生态系统、维护绿洲生态系统健康具有重要意义。结合阿克苏河流域生态输水现状,在识别自然植被重点区和估算生态需水的基础上,建立了基于生态恢复目标的流域生态输水调度优化框架。首先采用高分系列影像识别自然植被信息,建立阿克苏河流域2015—2020年自然植被数据集,逐像元统计自然植被出现频次确定了艾希曼湖湿地区、第一师边缘胡杨林区、五团边缘胡杨林区3个自然植被重点区,面积达1257.69 km2;借助面积定额法和水量平衡法估算3个自然植被重点区的生态输水量分别为1.53×10⁸m³、2.73×10⁸m³、1.14×108m³;确定了流域生态输水的最佳时间为5—9月,单次或2次进行生态输水,建议单次生态输水量大于0.2×10⁸m³且输水天数大于10 d;渠系网络分析显示3个自然植被重点区设置的8个输水口可以作为今后生态输水路径的参考。研究结果对阿克苏河流域生态输水...     

风险扰动下的城市经济韧性多维测度与分析——以长三角地区为例

随着城市间经济联系日益密切,风险扰动对城市的经济韧性发展有着较大的冲击影响,深入研究城市经济韧性对于城市经济良性发展和提升经济抵御能力具有重要意义。论文选取亚洲金融危机和全球金融危机两次典型的经济风险扰动,以长三角城市为研究对象,以产业相对多样化、产业相对专业化、区域经济联系强度和地区经济敏感度的多维综合评价法对长三角城市经济韧性进行了测度,并对其时空格局的演化、特征及成因进行了分析,结果表明：① 长三角地区内大部分城市的产业相对多样化指数呈不断下滑趋势,相对专业化整体态势稳定上升,有利于区域产业分工和一体化发展,应对风险扰动的经济韧性能力强,而安徽省内部分城市专业化指数过高且存在产业同构化现象;② 城市产业相对专业化指数区域差距不断增加,与其主导产业结构有显著关系;③ 核心城市与各城市间的联系总量占比逐年降低,核心城市上海的集聚能力仍较高,致使城市间差距增加,不利于城市经济韧性的整体协同;④ 城市抵抗力和恢复力与其经济发展模式密切相关,经济风险扰动对不同城市的经济增长,存在由沿海城市向内部城市的地域先后性影响。论文有助于弥补已有研究在城市群地区尺度经济韧性研究方面的不足,以期为中国城市经济可持续和区域高质量协同发展提供方法指导。     

全球海底光缆传输网络的节点职能与鲁棒性评价

海底光缆传输网络是全球信息传递和要素流动的重要基础设施支撑,国家或地区在全球海底光缆网络中的节点职能和对网络鲁棒性的影响事关国家信息通信安全。在此背景下,研究基于全球网络基础设施Infrapedia数据库,提取了1991—2017年近30年全球光缆分布数据,运用复杂网络分析方法,研究了不同国家或地区在全球光缆网络中承担“传输职能”和“枢纽职能”的特征及其演变,并探究了全球海底光缆网络的鲁棒性。研究发现：①国家或地区的信息传输职能和枢纽职能具有不同的模式;其中信息传输职能较为扁平化,且呈明显廊道格局,咽喉海峡沿线的国家或地区占据重要位置;信息枢纽职能具有明显的等级结构。②毗邻海峡的地缘战略位置、背靠强劲的国家实力、增长迅速的市场需求等共同塑造了全球海底光缆网络中的重要节点。③部分节点（尤其是高中间中心性的节点）发生故障会导致整个网络功能的大幅下降。研究从避免海底光缆链接的单一性、提升全球枢纽职能等方面提出了维护我国海底信息传输安全的启示。     

基于遥感影像的黄河内蒙古段冰-水分类研究

及时获取凌汛期河冰和水体的空间分布特征,对于预测冰凌灾害、提高防凌信息化管理水平有重要意义。遥感技术是当前获取河冰和水体空间分布的最主要手段之一。但是,黄河水体有大量悬浮泥沙,这给基于遥感技术的高精度冰-水分类带来了挑战。以黄河内蒙古段为例,基于Landsat 8 OLI遥感影像数据,在利用归一化积雪指数（NDSI）及河道矢量数据排除无关地物的基础上,对比了近红外波段反射率值、归一化差异水体指数（NDWI）、归一化积雪指数（NDSI）、改进的归一化积雪指数（MNDSI）以及归一化差异未封冻水体指数（NDUWI）在黄河内蒙古段典型河道河冰、水体分类中的表现,计算各指标总体分类精度及Kappa系数并进行阈值稳定性分析。结果表明：在利用NDSI和高清历史影像排除河道外无关地物后,NDUWI在各子段影像中的总体分类精度和Kappa系数均达到90.00%及0.90以上,其河冰、水体最优区分阈值大体分布于阈值中值附近。研究结果可为凌汛期黄河冰凌监测方法的选取以及冰上爆破位置的拟定提供依据。