全国网格化多模式集成空气质量预报的初步建立

为降低单个模式预报的不确定性和提高多模式集成空气质量预报系统的精细化程度,利用Cressman插值初步建立了我国0.25°X0.25°网格化污染物实况。结合4套空气质量数值预报模式,通过均值集成、权重集成和多元线性回归集成分别逐格点建立了集成预报。在预报当天各单一模式和集成方法前50 d预报效果评估基础上,建立了最优集成预报。对2018年12月19一22日一次重污染过程中集成预报的PM_(2.5)浓度评估结果显示:在污染较重时刻,最优集成预报与观测之间的归一化平均偏差(NMB)值在重污染地区保持在—20%～40%,对污染程度为良及以上区域的预报范围相较于单个模式更接近观测。整个过程中,最优集成在大部分污染区域与观测之间的NMB值为—20%～20%,均方根误差(RMSE)值为35～75μg·m~(-3),相关系数(R)值大于0.4。相较于所有单一模式和其他集成方法,最优集成在全国最多的格点有着较高的总体评分。在污染最重区域的8个城市,最优集成预报的污染过程平均开始和结束时间分别比观测时间早1.8和6.9 h。未来需融合卫星反演和地表观测来提高网格化污染物实况的精细化程度,利用降尺度、主客观融合和滚动订正等方法进一步提高网格化多模式集成空气质量预报的准确率。     

Community Structure and Abiotic Determinants of Salt Marsh Plant Zonation Vary Across Topographic Gradients

We investigated compositions of plant communities and their abiotic determinants in the Yellow River estuary, China. Along a topographic gradient, we quantified plant compositions and abiotic factors in different vegetation zones, and examined the relationships between plant communities and abiotic factors using canonical correspondence analysis and the effects of vegetation shading using a removal experiment. The relationships between plant communities and abiotic factors differed between high elevations and low elevations. Salinity and flooding oppositely related with distributions of plant communities at low elevations, but they appeared to operate synergically at high elevations. The effects of vegetation shading were found to vary across the topographic gradient, indicating spatial variations in potential positive interactions among plants. These results suggest that spatial variations in determinants of community structure should be addressed in future studies in estuarine and coastal systems, as well as in other natural habitats.     

流场中集沙仪集沙效率的数值模拟

 以管状集沙仪为例,数值模拟了它在风沙流结构中的流动特征以及集沙效率。为了使模拟更加符合真实情况,对计算区域的网格进行加密,计算了集沙仪周围的风场,并分析了网格划分对计算结果的影响。通过分析计算结果,讨论了不同薄膜渗透率对集沙仪周围风场流动特征的影响,以及不同渗透率下不同粒径沙粒的轨迹以及集沙效率。在模拟集沙效率时发现集沙仪薄膜的渗透率是影响集沙效率的一个重要参数,通过分析结果,发现选择集沙仪薄膜的时候应选择渗透率,这样随着沙粒粒径的变化,集沙效率变化趋于稳定。有两个影响集沙效率的重要因素:粒径和集沙仪进口处的流线。当颗粒粒径相对较大的时候,惯性起主要作用,对于粒径大于200 μm的沙粒来说,集沙效率几乎都在90%;当颗粒粒径相对较小的时候,流线起主要作用。     

近49a古尔班通古特沙漠南缘地区沙尘暴变化特征初探

运用小波分析、累积距平、滑动t检验及灰色关联度分析等方法对1961 - 2009年古尔班通古特沙漠南缘沙尘暴年日数序列的变化趋势、周期特征、突变特征及与气候因子的关系进行了分析.结果表明:(1)49 a间,古尔班通古特沙漠南缘沙尘暴年日数呈波动式减少的趋势,趋势系数为-0.565.(2)沙尘暴年日数序列存在多个周期;在...     

玛纳斯河流域土壤斑块标度频度分形关系初探

 分形理论在研究不规则几何图形方面优越性显著。作者运用分形理论和景观生态学原理,在讨论了玛纳斯河流域土壤类型分布格局的基础上,对土壤图斑面积与斑块形状指数的标度-频度关系进行了定量分析。主要结果是:①玛纳斯河流域土壤类型多样性指数为2.834,最大斑块指数为8.885。两种景观指数值都较大,说明虽然流域内土壤类型的丰富度较高,但其土壤斑块却由少数几种土壤类型所控制。②玛纳斯河流域土壤斑块面积与斑块形状指数标度-频度双对数回归分析的相关系数均大于95%,其相关关系显著。③玛纳斯河流域土壤斑块面积与斑块形状指数的标度-频度分形关系是客观存在的,并不受统计所选的标度影响,具有标度不变性。     

辽宁地区Pb震相识别及康拉德界面研究

本研究采用2012-2019年辽宁地震台网记录的ML≥2.5地震波形资料,利用理论走时与实际波形特征相结合的方法,从114条地震记录中拾取到269条Pb震相进行分析,结果表明辽宁地区易识别的Pb震相的周期小于Pn,振幅介于Pn和Pg之间,波形呈尖锐的锯齿状.使用修正后的辽宁地区速度模型计算P波理论走时发现,当震源深度大于11km,震中距在80～120 km时,Pb作为初至震相到达;震源深度小于11 km时,辽宁地区Pb只作为续至震相到达.Pb的频带比Pn宽,高频能量比Pn强,频带宽度和高频能量与Pg比较接近.Pb的拟合速度为6.9082 km/s,反演获得康拉德界面平均深度为23 km.通过射线路径勾勒出康拉德界面分布,证明康拉德界面在辽宁地区及渤海湾北部横向连续.     

内蒙古区域背景噪声特征分析

应用PDF方法,计算了内蒙古现运行48个测震台站0.01~20 Hz频带范围内的功率谱密度(PSD)和1~20 Hz频带范围内噪声均方根(RMS)值,定量分析了内蒙古区域背景噪声水平。结果显示:平均噪声水平属于Ⅰ类的台站有45个,Ⅱ类有3个;台站背景噪声在1 Hz以上频段内,主要受公路和人为影响;在0.6~1 Hz频段内背景噪声水平差异较小;在低频段,水平向受温度和湿度影响大于垂直向,山洞台受影响小于地面台。     

基于机器学习的大地电磁时域数据处理的研究现状

大地电磁测深法基于天然电磁场,其存在信号弱频带宽的特点,因此很难获得无噪声的数据,而传统的大地电磁数据处理方法面临着噪声环境日益复杂、对于海量数据的处理效率不高和难以剔除持续性噪声等诸多挑战.机器学习方法是一种基于统计分析的数据驱动方法,能够发现数据内部的结构和规律,从而对未来时刻和未知状态进行预测和判断.本文从大地电磁噪声分析入手,基于目前在大地电磁数据处理中研究和应用较为广泛的神经网络、字典学习等机器学习方法,分析了其方法原理、应用领域及优缺点,并与传统方法做了对比.发现机器学习方法在海量数据处理、大地电磁噪声模式识别和特征提取、数据预测等方面具有巨大的优势.同时,提高泛化能力和将机器学习方法与大地电磁理论相结合等仍是目前需要进一步探索的问题.随着计算机技术的发展和三维探测的实用化,机器学习方法在大地电磁数据处理中的应用将更加广泛.     

曲线桥梁摩擦滑移隔振试验及隔振机理研究

针对曲线桥梁在地震中因固定支座处及桥墩底部受力过大而破坏严重的现象,提出考虑支座摩擦滑移隔震的曲线桥梁抗震设计方法,通过大型振动台模型试验,研究曲线桥梁考虑支座摩擦滑移时的隔震机理。试验结果表明:支座摩擦滑移可有效减小地震作用下曲线桥梁的桥墩加速度响应,但同时会增加桥墩与梁体间的相对位移;曲线桥梁进行隔震设计后,桥墩的应变响应明显减小,证明该设计方法可有效避免地震作用下桥墩底部产生较大的损伤;最后,探讨了考虑支座摩擦滑移时曲线桥梁的隔震机理并与震害进行了对比验证。研究成果可为曲线桥梁的减震隔设计提供新的视角。