边界强迫场订正的区域气候模式对2013年夏季中国东部极端高温预测的改进试验

使用NCEP再分析资料对国家气候中心全球海气耦合模式BCC_CM1.0的多年平均场进行订正,然后嵌套区域气候模式RegCM3,建立基于边界强迫场订正的区域气候模式系统。使用该系统进行28年夏季回报及2013年夏季业务预测,并与直接使用BCC_CM1.0模式与RegCM3模式嵌套的模式系统进行对比。结果表明,引入边界强迫场订正技术后,区域气候模式系统对多年平均夏季气温、降水回报能力有了显著提高,且回报的高温界限值分布更接近于观测。除对2013年夏季东北地区气温距平预测效果变差外模式系统对于2013年中国东部中部地区夏季气温距平异常偏高、夏季高温日数异常偏多等观测事实的预测性能有显著提高。区域气候模式系统回报的多年平均夏季西太平洋副热带高压与观测更为接近是其对2013年夏季极端高温事件预测能力提高的关键所在。     

张家口—渤海地震活动带中东段地壳剪切波分裂研究

张家口—渤海地震活动带是我国华北地区一条重要的地震带.该区域的主压应力场方向为近EW向.本文利用2005年9月-2010年9月首都圈地区地震台站记录到的数字波形资料,采用SAM方法(剪切波分裂系统分析法),研究讨论张家口 渤海地震带中东段地壳介质各向异性的空间分布特征.结果显示:张渤活动带中部及以东区域总体的优势方向明显,为近EW方向.横跨张渤活动带两侧的快剪切波优势偏振方向的空间分布显示,地震带北侧燕山隆起区内、地震带范围内和地震带南侧华北盆地内的快剪切波优势偏振方向均为近EW方向,差异不大.     

内约束方钢管混凝土柱抗震性能研究

由于方钢管对混凝土约束作用较弱,地震作用下方钢管混凝土柱底部钢管易出现屈曲,因此本文提出一种新型内约束方钢管混凝土柱。基于ABAQUS有限元软件,本文采用合理的材料本构模型建立内约束方钢管混凝土柱三维实体精细有限元模型,该模型能准确反应钢管、混凝土以及拉筋之间的相互作用,又能反应拟静力作用下混凝土的塑性损伤和钢材的循环硬化规律。有限元结果与试验结果吻合良好。首先,在此基础上笔选出最佳内约束形式,对拉箍筋方钢管混凝土柱的抗震性能明显优于圆环箍筋;其次,提出在不同轴压比下内约束方钢管混凝土柱的焊接拉筋最佳布置长度和合理体积配箍率;再次,探讨不同参数对内约束方钢管混凝土柱滞回性能的影响,结果表明:提高截面含钢率和长细比能有效改善组合柱的极限承载力,而轴压比在一定范围内有利于能提高柱的承载力;最后,讨论了约束措施对内约束方钢管混凝土柱耗能性能的影响。     

Google Earth Engine平台下秦岭地区植被覆盖时空变化分析

秦岭地区植被覆盖动态变化对其生态环境有重要影响。本文利用Google Earth Engine云平台,选取1986—2019年Landsat TM/OLI地表反射率数据,结合像元二分模型估算秦岭地区植被覆盖度(FVC);通过年际变化斜率、变异系数、Hurst指数等评价指标,对FVC的时空变化、稳定性和持续性变化进行分析。此外,探究FVC与气温、降雨的耦合关系,并分析土地利用变化对FVC的影响。结果表明:34年间,秦岭地区FVC整体上呈现良好的状况,中高等及以上植被覆盖区达73.11%;FVC由1986年的62.86%增长到2019年的70.01%,植被活动在不断增强;FVC的变异系数均值为0.34,标准差为0.45,其稳定性与其空间分布呈高度自相关性;秦岭地区的植被覆盖变化受气候变化和人为因素的共同影响。     

峰丛洼地的基岩物质组成与土地退化差异分析

根据可溶岩层组中非可溶夹层的出露情况对我国西南岩溶山区峰丛洼地进行了划分,并对不同基岩物质组成的峰丛洼地的土壤、土地类型及植被、坡面形态和地表径流特征及其差异进行了论述。在此基础上对不同基岩物质组成的峰丛洼地土地退化的过程及其差异进行了分析,进而论证了各地貌部位合理的土地利用布局。      

Experimental study on soil CO2 emission in the alpine grassland ecosystem on Tibetan Plateau

The Tibetan Plateau, the Roof of the World, is the highest plateau with a mean elevation of 4000 m. It is characterized by high levels of solar radiation, low air temperature and low air pressure compared to other regions around the world. The alpine grassland, a typical ecosystem in the Tibetan Plateau, is distributed across regions over the elevation of 4500 m. Few studies for carbon flux in alpine grassland on the Tibetan Plateau were conducted due to rigorous natural conditions. A study of soil respiration under alpine grassland ecosystem on the Tibetan Plateau from October 1999 to October 2001 was conducted at Pangkog County, Tibetan Plateau (31.23°N, 90.01°E, elevation 4800 m). The measurements were taken using a static closed chamber technique, usually every two weeks during the summer and at other times at monthly intervals. The obvious diurnal variation of CO2 emissions from soil with higher emission during daytime and lower emission during nighttime was discovered. Diurnal CO2 flux fluctuated from minimum at 05:00 to maximum at 14:00 in local time. Seasonal CO2 fluxes increased in summer and decreased in winter, representing a great variation of seasonal soil respiration. The mean soil CO2 fluxes in the alpine grassland ecosystem were 21.39 mgCO2 · m-2 · h-1, with an average annual amount of soil respiration of 187.46 gCO2 · m-2 · a-1. Net ecosystem productivity is also estimated, which indicated that the alpine grassland ecosystem is a carbon sink.     

地震成藏学核心内容与技术方法体系探讨

地震成藏学是随着地震勘探技术和油气成藏理论的不断发展,为了满足现阶段油气勘探实践需要而提出的一门交叉学科.其主要目的是充分利用先进地震技术解决油气动态成藏问题,促使油气成藏从二维、静态向三维、动态方向发展.本文在石油地震地质学最新研究成果基础上,结合地震研究方法和油气成藏学理论最新动态,通过基本原理、学科特点等的综合分析,重新定义了地震成藏学的概念,厘定了地震成藏学研究思路、核心内容与技术方法体系.认为地震成藏学是在油气成藏理论指导下,充分利用地震信息和先进地震技术对油气成藏的静态地质要素、动态地质过程和油气藏空间分布进行研究,最终实现动态成藏建模的一门科学.认为地震成藏学大致包括四方面研究内容:1)静态成藏要素地震地质研究,2)动态成藏过程地震地质研究,3)油气藏空间分布地震地质综合预测和4)油气成藏地震地质综合评价及建模研究.其中,后三者将成为该学科研究核心和今后攻关主要方向.本文针对地震成藏学的主要研究内容,按照勘探区地质认识程度的不同,分别提出了基于烃源岩地震预测技术、成藏动力地震预测技术、油气输导体系地震预测技术和油气成藏地震演化剖面综合分析等关键技术的地震成藏学解析技术和基于岩石物理模拟、流体置换等地震成藏单元随机模拟技术.     

公益性标准地图服务平台的建设与思考

以《地图管理条例》实施为契机,以服务公众和繁荣地图发展为宗旨,创新地图服务模式和机制,设计研发了公益性标准地图服务平台,发布了首批公益性标准地图。平台旨在为公众提供正确的地图数据和实用的地图服务,一方面提供了免费的中国地图、世界地图、专题地图等标准地图的下载服务,另一方面实现了公众在线自助制图功能。笔者以构建国家级公益性标准地图服务平台为目标,对如何为公众提供更优质的公益性地图服务进行了深入思考。     

An Overview of BCC Climate System Model Development and Application for Climate Change Studies

This paper reviews recent progress in the development of the Beijing Climate Center Climate System Model(BCC-CSM) and its four component models(atmosphere,land surface,ocean,and sea ice).Two recent versions are described:BCC-CSM1.1 with coarse resolution(approximately 2.8125°×2.8125°) and BCC-CSM1.1(m) with moderate resolution(approximately 1.125°×1.125°).Both versions are fully coupled climate-carbon cycle models that simulate the global terrestrial and oceanic carbon cycles and include dynamic vegetation.Both models well simulate the concentration and temporal evolution of atmospheric CO_2 during the 20th century with anthropogenic CO2 emissions prescribed.Simulations using these two versions of the BCC-CSM model have been contributed to the Coupled Model Intercomparison Project phase five(CMIP5) in support of the Intergovernmental Panel on Climate Change(IPCC) Fifth Assessment Report(AR5).These simulations are available for use by both national and international communities for investigating global climate change and for future climate projections.Simulations of the 20th century climate using BCC-CSMl.l and BCC-CSMl.l(m) are presented and validated,with particular focus on the spatial pattern and seasonal evolution of precipitation and surface air temperature on global and continental scales.Simulations of climate during the last millennium and projections of climate change during the next century are also presented and discussed.Both BCC-CSMl.l and BCC-CSMl.l(m) perform well when compared with other CMIP5 models.Preliminary analyses indicate that the higher resolution in BCC-CSM1.1(m) improves the simulation of mean climate relative to BCC-CSMl.l,particularly on regional scales.     

辽东湾红沿河附近海域2017—2018年冬季气温-水温-冰情关系研究

辽东湾是我国冰情最严重海域,每年冬季都会受到海冰的显著影响,冰情预测评估可为辽东湾涉海活动提供防冰抗冰的技术依据。建立气温-水温-冰情的相关性,结合便于获取的现场高精度连续气象数据和高精度冰情预测模型,可实现局地小尺度的冰情快速预测评估。基于2017—2018年冬季辽东湾东岸红沿河附近海域实测气象-水温-冰情同步观测数据,结合辽东湾大尺度整体冰情（浮冰面积）,推演局地气温、水温与不同尺度冰情评价参数（浮冰范围与冰厚）的相关关系,提出基于不同气温区间的气温变化规律的冰底热通量选取方法,进而建立适用于辽东湾的气温-水温-冰情评估方法。相关性分析结果显示：观测点气温与水温存在明显相关性;浮冰范围与气象数据存在明显相关性,临界温度为 -5 ℃的累计负气温能很好拟合本年度盛冰期浮冰范围。基于HIGHTSI进行数值模拟后发现：水温与块体积法计算冰底热通量时,冰水间的热传递系数取2.2×10^-5是可行的;水温对冰情的影响表现在海冰冰厚最大值与冰期长短。为弥补辽东湾其他海域因缺少实测海水温度观测数据欠缺、冰底热通量选取不准选取导致的冰情模拟预测评估困难的问题,本文依据水温与气温的相关性,将水温随气温变化划分为结冰区（气温小于-10 ℃时水温维持冰点附近）、过渡区（气温为-10~-5 ℃时水温处于-1.4~-0.4 ℃）、融冰区（气温高于-5 ℃时水温随气温的增大逐渐增大）,进而提出适用于辽东湾所有海域的冰底热通量计算方法和冰情评估方法。