Machine Learning-based Weather Support for the 2022 Winter Olympics

<正>1.A key support for the 2022 Winter Olympics The XXIV Olympic Winter Games are scheduled to take place from 4 to 22 February 2022, followed by the Paralympic Games from 4 to 13 March, in Beijing and towns in the neighboring Hebei Province, China. Weather plays an extremely important role in the outcome of the games (Chen et al., 2018). It can not only cause a difference between a medal or not, but affect the safety of athletes. Success of the Winter Olympics will greatly depend on weath...     

不同受损情况下珊瑚礁海岸动力地貌差异性分析

探索珊瑚礁与海滩地貌之间动力地貌联系是认识珊瑚礁海岸变化的重要一环。本文以雷州半岛徐闻西落港珊瑚礁海岸为研究对象,应用RTK-GPS和无人船开展岸滩剖面和近岸水下地形的测量、结合海滩沉积物分析,基于FUNWAVE-TVD数值模型模拟并分析不同珊瑚礁地形地貌条件下波浪动力传播过程。结果显示,研究区珊瑚礁水下地形是影响礁后海滩地貌的主要因素。礁体形态不同,导致其礁后海滩在珊瑚礁地形控制下,短波波能和次重力波波能沿程呈现不同变化规律,最终导致礁后海滩的近岸波能主控频段的差异,在较窄的珊瑚礁海岸,次重力波占比较大。在不同主控频段波浪驱动下,礁后海滩平衡剖面呈现差异性特征,Muñóz-Pérez提出的珊瑚礁后海滩平衡剖面拟合中未考虑该因素的影响,需要在此认识基础上进一步改进。     

日本海中尺度涡旋时空变化特征研究

本文利用1993–2019年基于海表面高度异常的涡旋数据集和高度计数据统计分析了日本海区域中尺度涡旋的大小、极性、生命周期、振幅、传播等表面特征的时空变化规律。27年间,共探测到1 429个涡旋,气旋和反气旋数量基本相当,其中气旋675个,反气旋754个。两种极性涡旋均具有较强的季节变化：秋季较多,冬季次之,春季最少。郁陵盆地、大和盆地等为涡旋多发区域呈现西南–东北向带状分布。其中,南部海域反气旋占优,靠近津轻海峡的北部海域气旋占优。西部和南部受东韩暖流和对马暖流的驱动,涡旋移动方向与流场基本一致,北部涡旋与黎曼寒流以及副极地锋流有关。研究表明,动力学不稳定是涡旋在秋冬季大量产生的重要原因。此外,半封闭盆地、局地流场以及复杂的海气相互作用等都可能会对涡旋的产生和消亡造成一定影响。     

中国北方砂栖纤毛虫的空间分布及其驱动因素

为深入了解不同地理尺度因素对驱动微型生物群落空间结构的相对影响,本研究于2020年10月调查了中国北方14个砂质潮间带的砂栖纤毛虫群落。研究结果如下：（1）检获纤毛虫105种,隶属26目65属,按丰度优势依次为帆口目、小胸目和环毛目;（2）黄海、渤海两区域的环境因子存在显著差异,但纤毛虫群落组成趋于相似;（3）偏Mental分析显示,环境条件较空间距离在纤毛虫群落组成的驱动中更为重要,其中盐度、粒度和海滩坡度是解释纤毛虫空间分布的最优环境因子组合,而潮差和溶解无机氮含量是次要影响因子;（4）沿海区域微型生物的强扩散效应在一定程度上掩盖了环境异质性影响。综上,由于沿海生态系统中微型生物受到更少扩散限制,在空间分布格局的形成上,环境条件的影响比空间距离更重要。本研究为海洋微型生物地理学提供了基础数据,有助于在全球变化背景下制定沙滩管理和保护规划。     

崂山隆起寒武系油气勘探前景预测——对比四川盆地和苏北盆地

南黄海盆地是下扬子克拉通板块的主体,也是我国唯一尚未获得油气突破的海区。尤其是崂山隆起,目前只有1口钻井,勘探程度极低,制约了油气勘探的进程。然而,南黄海盆地的烃源岩、储层、盖层和成藏条件与四川盆地和苏北盆地存在着相似的地方。对比分析四川盆地和苏北盆地寒武系可以发现：2个盆地的烃源岩丰度高,厚度大,TOC平均含量分别达4%和3.32%,都是较好的烃源岩;储层以震旦系和寒武系白云岩为主,裂隙发育使储层具有较高的孔隙度和渗透率;成藏模式包括新生古储、古生新储和自生自储。在缺少资料的情况下,通过类比四川盆地和苏北盆地来推测南黄海崂山隆起寒武系的油气地质特征和油气勘探前景。对比分析认为,崂山隆起寒武系具有较大的油气勘探前景,应加快勘探进程。     

基于走航观测数据的ERA5南海北部夏季短波辐射收支评估

海表短波辐射收支是海–气界面能量交换的重要物理过程。本研究利用2019年南海北部夏季科考航次的走航观测数据,评估了ERA5再分析数据的海表短波辐射通量收支。结果表明,ERA5的向下短波辐射相比观测偏小,11时和15时（北京时间）的偏差最大,可达−100 W/m² 。与此同时,ERA5的海表反照率整体偏低,其中高太阳高度角时段偏差较小,约为−0.03,低太阳高度角时段偏差较大,约为−0.15。向下短波辐射和反照率的偏差共同造成ERA5白天平均海表净短波辐射通量比观测偏小约25.4 W/m²;其中,反照率低估抵消了约50%向下短波辐射偏差的贡献。研究表明,在不同大气透射率情况下,ERA5的海表辐射收支偏差存在不同表现。ERA5海表反照率的低估可能与其采用的参数化方案在南海北部的适用性不足有关。基于观测本研究也给出了一个简单的参数优化方案。     

珊瑚脂质是其共生虫黄藻密度降低时的重要能量来源

近年来珊瑚白化现象日益严峻。白化意味着珊瑚共生虫黄藻密度的降低,然而目前关于珊瑚体内的脂质在虫黄藻密度降低时对维持能量供给稳定的意义尚不清楚。本研究以2020年3月和6月在西沙群岛采集的帛琉蜂巢珊瑚（Favia palauensis）和澄黄滨珊瑚（Porites lutea）样品为材料,通过生理参数（虫黄藻密度、脂质含量）与地球化学指标（虫黄藻的稳定氮同位素δ¹⁵N_z值）相结合的方法,探讨了珊瑚脂质对虫黄藻密度及其光合作用强度变化的响应。结果显示,夏季两种珊瑚的虫黄藻密度和δ¹⁵N_z值均显著下降,意味着夏季虫黄藻密度降低导致了其光合作用强度的降低。与此同时,两种珊瑚的脂质含量也显著下降,并且脂质含量与虫黄藻密度、δ¹⁵N_z值之间均呈正相关关系,这说明珊瑚脂质含量与虫黄藻光合作用强度的变化之间存在耦合关系。当光合作用强度降低时,珊瑚可以通过消耗其自身储存的脂质更好地维持能量供给的稳定,这对提高环境胁迫的适应能力以及抗白化能力具有重要意义。     

海底AUV关键技术综述

海底海洋的观测探测,亟需大范围、长时间的观测平台。海底AUV有三大要点：适应海底机动性的结构、适应海底复杂环境的机敏运动性能、适应海底的水声通信定位技术。本文分析了海底AUV的发展与演变历程,凝练出海底AUV的关键技术难题,并相应地给出海底AUV水动力外形优化技术、海底AUV机敏运动控制技术、海底水声通信与定位导航技术、海底接驳与充电技术的解决思路。最后以碟形结构的水下直升机为例,给出了海底AUV的实践探索一例。本文将为海底AUV及其观测探测技术的发展提供指导意义。     

对地质灾害隐患早期识别相关问题的认识与思考

泥石流物源识别与计算是科学评估泥石流规模、危害程度以及综合治理的基础,而传统的地面调查和光学遥感手段难以有效识别山区植被茂密覆盖下的泥石流物源。机载激光雷达（light detection and ranging,LiDAR）技术能有效去除植被获取真实的地表形态,为泥石流物源的识别提供了新的解决方案。以九寨沟震区的日则沟泥石流为例,基于高分辨率机载LiDAR数据结合震前卫星影像,开展泥石流物源识别研究,根据物源所处位置和在山体阴影图像上的色彩及纹理差异,将物源分为崩滑物源、坡面物源和沟道物源,并建立各类型物源的机载LiDAR识别标志与遥感解译方法。共解译出日则沟泥石流物源155处,总面积达1.06 km²,占流域总面积的31.56%,在此基础上分析了各类型物源的发育分布规律。为泥石流物源的精确计算提供理论参考和数据支撑,进一步服务于九寨沟震区泥石流的防治与风险评价。

     

渤海湾西岸全新世海面变化

在讨论海面标志点基本定义的基础上,从渤海湾西岸534个原始数据中获得了136个指示高水位、潮间带或低水位的海面变化标志点,并重建了它们的相对海平面时空分布,进而获得了渤海湾西岸全新世相对海平面变化带.约10cal.ka B.P. 时,相对海平面变化带达到-25m,以约6m/1000a(即约6mm/a)的平均速率上升,在6cal.ka B.P. 前后达到现代海面的高度; 6cal.ka B.P. 至今,变化带的高度介于+1m~-2m之间,未发现中全新世相对高海面.再搬运海相贝类和陆相泥炭类样品的 14C 年龄,分别存在约600年和660年的驻留时间.经过驻留时间校正的新海面变化年代学序列,将渤海湾相对海平面达到现代高度的时间点确定为约6cal.ka B.P.,从而与全球海面变化的对比更为准确.渤海湾盆地的长期稳定下沉和沉积自重压实的共同作用,可能抵消了冰川均衡调整(GIA)引起的中全新世数米高的相对高海面.