长江经济带主要城市群2h出行交通圈格局特征

城市群作为城镇化高级阶段区域社会经济发展和参与国际竞争的主要空间载体,良好的交通通达性是其高质量发展的必要条件。以《交通强国建设纲要》提出的城市群2h通达目标为研究视角,以长江经济带3个国家级城市群为研究对象,选取加权平均出行时间作为测度指标并引入场强和引力模型,对比分析3个城市群所有城市与中心城市两个层级2h出行交通圈格局特征。研究发现：① 3个城市群出行交通圈均表现为从中心向外围地区呈现出由低到高连续扩大的“圈层式”空间格局特征,且长三角和成渝城市群分别形成了“>”字型和“十”字型2h出行廊道,但长江中游城市群尚未形成2h出行廊道。② 城市群中心城市2h出行交通圈的空间分布受区位条件影响较大,越接近区域几何中心则2h出行交通圈覆盖范围越大,而影响腹地受中心城市综合规模的作用明显,3个城市群各中心城市2h出行交通圈和影响腹地的空间分异显著。③ 不同城市群中心城市2h出行交通圈衔接联系水平差异显著,表现出多元的圈层叠加的经济联系格局。④ 高密度高速公路路网在提高城市群中心城市2h出行交通圈衔接联系水平中发挥重要作用,按衔接联系模式特征可将各城市群总结为多中心网络型、多中心组团型与双中心轴辐型。     

学科树视角下地理学和建筑学人居环境研究比较

本文从学科树视角比较分析地理学和建筑学的人居环境研究进展。首先,梳理研究脉络,指出两个学科具有相同的“树根”（即五大系统和五大层次）、“树干”（即九大主题和八大尺度）和“树枝”（即33个研究领域）,以及相异的“树叶”（即各领域数量迥异的研究成果）。其次,比较研究成果特点,发现两个学科成果差异明显,表现为在适宜性等6个二级主题上,地理学成果较多,建筑学成果较少;在规划等6个二级主题和建筑尺度上,建筑学成果较多,地理学成果较少;在空间格局等12个二级主题和城市等6个尺度上,两个学科成果均较多,但侧重点不同;在行为二级主题和全球尺度上,两个学科成果均较少,但侧重点不同。最后,剖析学科成果差异的生成逻辑,并展望未来进路。学科成果差异的逻辑起点是学科门类差异,逻辑链条是“学科门类—学科特性—研究主体—研究偏好—研究范式—研究成果”的差异传导机制,其中研究范式差异是链条中的重要环节。未来人居环境研究应促进框架延伸化、主题展拓化、尺度统筹化、数据多源化、方法混合化等范式提升,同时回应全球化、美好人居、突发事件、跨学科等现实需求。     

求解弹性波方程的辛RKN格式

将弹性波方程变换至Hamilton体系, 构造适用于弹性波模拟的高效显式二阶辛Runge-Kutta-Nyström (RKN)格式, 运用根数理论得到此格式的阶条件方程组. 通过给定系数的限定条件, 得到方程的对称解. 为了使时间离散误差达到极小,提出数值频率与真实频率比较,通过Taylor展开,得到关于辛系数的限定方程,求解方程组得到最小频散辛RKN格式. 对比分析时间演进方程的稳定性,得到使库朗数达到极大值的限定方程,求解方程组得到最稳定辛RKN格式. 发现此两种格式为同一格式. 新得到的辛RKN格式不依赖于空间离散方法,为了对比的需要,选取有限差分法进行空间离散. 在频散、稳定性分析中,与常见辛格式对比,从理论上分析了本文提出的格式在数值频散压制、稳定性提升等方面的优势, 数值实验进一步证实了理论分析的正确性.     

海南岛西部大广坝地区晚奥陶世-早志留世笔石地层的发现及意义

笔者于海南岛西部大广坝地区一套浅变质岩系中首次发现晚奥陶世-早志留世笔石,经鉴定属双笔石类。有关此套地层的时代归属长期存在争议,先后划归为寒武纪、前泥盆纪、泥盆纪-石炭纪、石炭纪、二叠纪,笔石的发现为其时代归属提供了依据,并进一步证实了该区晚奥陶纪-早志留纪地层的存在,为海南岛中北部地区奥陶纪-志留纪深水相地层的划分与对比、时代归属、及海南岛含笔石地层的研究提供了新资料,对古生物地理分区、沉积相、沉积大地构造背景及大地构造格局的研究也具重要意义。     

北京城市下垫面对雾影响的数值模拟研究

为了探究北京城市下垫面对雾天气过程的影响,为北京地区雾数值预报水平的提高提供理论基础和科学依据,选取2011年10月29日北京地区雾天个例进行了数值模拟试验,通过对WRF/Noah/UCM模式系统中城市冠层参数的调整,显著改善了模式对此次雾天气过程的模拟效果.使用参数调整后的模式系统通过敏感性试验分析研究了北京城市下垫面对雾发生、发展和消散过程的影响.结果表明：参数调整后的WRF/Noah/UCM模式系统能够与实际观测较相符地模拟此次发生在北京地区的雾天气过程,北京城市下垫面主要通过对温度的改变对雾的形成、发展和消散产生显著影响,使雾不易在城市及其附近形成和发展,延后城市地区雾的形成,但城市的存在也使得城市地区及其附近雾不易消散,相较于没有城市时消散时间延后.

     

最优化广义离散Shannon奇异核交错网格褶积微分算子地震波场模拟

笔者基于离散Shannon奇异核褶积微分算子(GDSCD)计算地震波速度应力方程的空间导数,推导了一阶GDSCD的具体形式,并提出了优化方法,即在频率域逼近平面波的真实导数,得到了不同半径和采样下限的最优窗函数系数,通过滤波响应分析算子精度,与多种数值方法对比以及模型测试表明,笔者构造的最优化GDSCD模拟地震波具有较高的计算效率和精度.     

四川邛海湖泊沉积物记录的过去30 cal.ka B.P.以来的古气候环境特征

以我国西南地区邛海钻孔沉积物为研究对象,利用高分辨率粒度数据,结合正构烷烃指标特征,探讨了研究区30 cal.ka B.P.以来的植被演化和气候环境变化过程。研究表明,邛海沉积有机质主要来自于外源的高等陆生植物和内源的水生生物（低等菌藻类生物和挺水、沉水和漂浮植物）。沉积物粒度组成及正构烷烃代用指标变化特征表明,邛海地区过去30 cal.ka B.P.以来的气候环境变化过程大致分为4个阶段：1）29.1~23.0 cal.ka B.P.,沉积物中值粒径（Md）均值为22.4 μm,正构烷烃平均碳链长度（ACL值）和陆生植物正构烷烃相对输入量指标（Pwax值）呈高值,指示相对暖湿的气候条件,湖区以草本植物为主;2）23.0~19.0 cal.ka B.P.,沉积物中值粒径明显减小,均值为15.4 μm,同时ACL值、Pwax值为低值,指示温度较低,气候干燥,这一时期植被类型以木本植物为主;3）19.0~11.0 cal.ka B.P.,中值粒径减小,均值为10.4 μm,ACL值总体较低,Pwax值由高转低,研究区气候从由暖湿向冷干转变,木本植物扩张;4）自11.0 cal.ka B.P.以来沉积颗粒表现出"细-粗-细"的变化特点,中值粒径均值为11.5 μm,ACL值、Pwax值由低值先升高后降低,揭示这一时期邛海气候"冷干-暖湿-冷干"的变化过程,湖区经历了草本植物先扩张后收缩的过程。特别的是,邛海沉积物记录的23.0~19.0 cal.ka B.P.、12.8~11.7 cal.ka B.P.和9.0~5.0 cal.ka B.P.这3次典型气候时期,在时间和气候特征上与末次冰盛期（LGM）、新仙女木事件（YD）和全新世气候适宜期（HCO）相符,可能是对西南季风强度变化及地质历史时期典型气候事件的响应。     

末次冰盛期以来东北地区霍拉盆地湖泊沉积物记录的C3/C4植被演化

利用气相色谱-质谱（GC-MS）联用技术对我国大兴安岭北部霍拉盆地湖泊沉积物进行了有机分子地球化学分析,检测出了丰富的正构烷烃。本研究主要讨论了正构烷烃的分布特征及其长链正构烷烃的单体碳同位素组成,结合AMS ¹⁴C年代数据,重建中国东北大兴安岭地区末次冰盛期以来的古植被及古气候变化。正构烷烃分布特征表明,末次冰盛期以来,霍拉盆地湖沼沉积物长链正构烷烃呈现明显的奇碳优势,主峰碳主要为nC₃₁,指示有机质主要来源于陆生高等植物,且草本植物输入占优势,木本植物输入丰富。陆生高等植物来源的长链正构烷烃单体稳定碳同位素的记录显示,末次冰盛期晚期以来古莲剖面沉积物长链正构烷烃（nC₂₇、nC₂₉和nC₃₁）稳定碳同位素整体偏负;此外,利用二元模式估算了C₃/C₄植物相对生物量,结果表明,自末次冰盛期以来我国东北大兴安岭地区C₃植物占绝对优势,然而在全新世大暖期C₄植物生物量呈现明显扩张趋势,这表明气候变暖对C₄植物量的增加有重要影响。

     

青海治多公元1374年以来树轮记录的青藏高原地面加热场强度变化

根据青海省南部玉树藏族自治州治多县629a树木年轮年表序列,依据相关等方法,分析了该年表与树木生长时气温、降水、地面加热场强度的关系。结果表明: 该年表对高原年地面加热场强度反映敏感,由其重建了该区域地面加热场强度的历史序列,并应用交叉检验方法对校准方程进行了检验,证明重建方程稳定,所重建的年地面加热场强度变化比较可靠,具有一定的区域代表性。通过对重建序列的进一步分析得出,重建序列在一定程度上反映了青藏高原年地面加热场强度年际的历史变化。1374年以来在年代际尺度上,持续时间较长的年地面加热场强度特强时段有4个,即1396~1416年、1684~1699年、1816~1826年和1875~1889年; 持续时间较长的年地面加热场强度特弱时段有4个,即1374~1384年、1417~1436年、1802~1812年和1897~1909年。在629a中共出现22个极端强年和8个极端弱年,15世纪出现7个极端强年和5个极端弱年。15~17世纪是年地面加热场强度的多变时期,18~20世纪是年地面加热场强度的相对稳定时段。     

北京精细下垫面信息引入对暴雨模拟的影响

首先根据2000年环北京实际的精细下垫面布局资料（500m分辨率）,按美国USGS陆面资料分类标准（25类）对其提供的全球30 s经纬分辨率（≈1 km）下垫面分类资料进行了更新设计.进而针对一个北京夏季暴雨过程,利用10:3.3km双向双重嵌套的MM5V3.6-Noah LSM陆气耦合模式进行24h数值对比试验,研究了北京精细下垫面信息引入对暴雨的影响.分析表明：新设计的陆面资料更真实地反映了环北京区域的下垫面结构,尤其针对北京城区面积迅增特征;同时还修正了原资料将亚洲中纬度区域落叶阔叶林下垫面类型归属为热带(或亚热带)稀疏大草原类型的问题.其在数值天气模式中的引入会对短期暴雨过程的发生发展产生重要影响.对此次暴雨主要降水中心的模拟,12h差值分布范围远达30km以上,中心值相对差异可达30%.研究发现在城市下垫面和大气相互间存在一个重要的相互影响机制,即由于城区面积的扩大会导致自然植被减少,进而会减少地表蒸发及相应局地大气水分供应、加深边界层高度并增强大气水汽混合,这不利于降水的发生发展.