Efficient estimation of flood forecast prediction intervals via single‐ and multi‐objective versions of the LUBE method

Prediction intervals (PIs) are commonly used to quantify the accuracy and precision of a forecast. However, traditional ways to construct PIs typically require strong assumptions about data distribution and involve a large computational burden. Here, we improve upon the recent proposed Lower Upper Bound Estimation method and extend it to a multi‐objective framework. The proposed methods are demonstrated using a real‐world flood forecasting case study for the upper Yangtze River Watershed. Results indicate that the proposed methods are able to efficiently construct appropriate PIs, while outperforming other methods including the widely used Generalized Likelihood Uncertainty Estimation approach. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.     

内蒙古中西部地区中小地震矩震级研究

基于S震相"S窗"内的波形信号识别、品质因子Q(f)和22个台站场地响应,利用2009~2016年3月内蒙古中西部地区地震的波形资料,反演了182次中小地震的震源波谱参数,得到这些小震的零频幅值及其拐角频率,据此计算了这些地震的地震矩M_0、矩震级M_W和应力降Δσ。利用回归分析方法得到了近震震级与矩震级、矩震级与应力降的关系式。分析表明,近震震级与矩震级、矩震级与应力降呈线性关系。可见,将矩震级纳入地震的快报与正式目录中,可以丰富地震观测报告内容,更好地为地震应急和地震科研服务。     

三层模式背风波的理论研究

文中建立了一个背风波的三层理论模式 ;当三层Scorer参数在中层最大、高层次之、下层最小的情况下 ,利用该模式求得了背风波的理论波长及扰动的解析解 ,并对一个典型的个例计算了其背风波波长 ,并在此基础上分析了背风波波长对上、中、下三层Scorer参数变化的敏感性 ,结果表明波长对中层Scorer参数的变化比较敏感 ,对下层Scorer参数的大小和符号都不敏感 ,但在计算背风波波长时不能忽略下层的Scorer参数。     

赣南地区石雷石英闪长岩的成因:岩石化学、副矿物微量元素、锆石U-Pb年代学与Sr-Nd-Hf同位素制约

石雷石英闪长岩是赣南崇-余-犹地区比较特殊的闪长质侵入体。锆石的原位U-Pb定年表明,该岩体侵位于433.5±3.4Ma。全岩主量元素特征上显示出中偏酸性(SiO2=56.92%～64.70%),富Al(Al2O3=14.10%～14.83%),富碱(Alk=6.41%～7.40%)特别是富钾(K2O=3.86%～4.85%),镁、铁含量较高,MgO:3.47%～5.95%,FeOT:5.23%～8.14%以及低磷(P2O5=0.27%～0.4%)的特点;微量元素上主要富集K、Rb、Cs等大离子亲石元素和轻稀土元素,亏损Nb、Ta、Ti、P等高场强元素。磷灰石微量元素特征上显示高度富集稀土元素特别是轻稀土元素的特征;具有Eu的负异常(δEu=0.37～0.45)。ISr位于0.7073～0.7132之间,εNd(t)变化于-8.41～-4.97之间,两阶段钕模式年龄介于1.58～1.86Ga之间,Hf同位素组成相对均一,εHf(t)主要集中变化于-8～-2之间,两阶段Hf模式年龄加权平均为1.77±0.09Ga,这些特征都暗示了该石英闪长质岩体的形成是强烈壳幔相互作用的产物,区内加里东晚期可能发生了局部的岩石圈的减薄。     

四川某崩塌区危岩稳定性评价

汶川地震后,在地震灾区及影响区形成了大量的危岩崩塌地质灾害。通过对崩塌区地质灾害的调查,结合所收集的地质资料,分析了崩塌地质灾害的形成机制以及危害性,并选择区内典型危岩及断面,采用危岩体平面滑动法及岩有限元应力分析法,对崩塌区危岩体在各种工况条件下的稳定性进行评价。评价结果表明:有限元应力分析法与公式计算结果基本吻合,与实际情况基本一致。此结果可为崩塌灾害防治提供依据。     

20世纪南极菲尔德斯半岛毛皮海豹食谱比例变化的同位素混合模型比较分析

稳定同位素比值分析已成功用于示踪动物的食物来源研究,近年来已发展了多个同位素混合模型用于计算混合物中多来源物质的组成比例。本文以过去百年来南极菲尔德斯半岛南极毛皮海豹(Arctocephalus gazella)毛发的C、N同位素数据为基础,运用同位素混合模型中的欧几里得距离法、线性模型和贝叶斯模型进行计算、分析和比较,得到毛皮海豹食谱中南极磷虾(Euphausia superb)、南极电灯鱼(Electrona antarctica)和尼氏裸灯鱼(Gymnoscopelus nicholsi)所占比例随时间的变化趋势。各模型计算得出的结果可分为两组,分别是欧几里得距离法公式(1)和(2)的结果,表现为近百年来毛皮海豹食谱中Euphausia superb比例与其毛发稳定N同位素比值呈同步上升的趋势;第二组为欧几里得距离法公式(3)、线性模型和贝叶斯模型的结果,Euphausia superb比例与毛皮海豹毛稳定N同位素比值呈反相关关系。综合对比研究区域气候、海冰环境变化背景和已有的南极磷虾种群密度调查资料分析,第二组模型结果与实际情况较为相符,可用于讨论食物比例的时间变化趋势。近百年来,菲尔德斯半岛毛皮海豹食谱中Euphausia superb的比例显著下降,很可能是由于区域气候快速变暖和海冰的消退造成的。本文的计算结果指示西南极半岛气候变暖已显著影响到区域海洋食物链变化。     

北塘口近岸海域水环境质量时空变化分析及预测

通过分析2005年-2010年北塘口及其邻近海域水环境现场调查资料,同时结合历史数据进行对比,结果表明:(1)北塘口河口水体中COD和BOD5超标严重,整体污染态势以2008年为界呈现先降低后升高的趋势;邻近海域水体中无机氮为最主要污染物,其中硝酸盐是无机氮中最主要组成部分,但丰水期时亚硝酸盐氮和枯水期时铵盐氮所占比例逐年升高,说明区域水体氧化还原环境的潜在变化;N/P比值远高于正常的Redfield 16比值表明,区域水体已处于潜在严重P限制状态,同时,区域严重富营养化状态也极易诱导区域赤潮爆发;(2)丰水期陆源无机氮大量输入,使区域水体大部分时间超该区域功能区划要求的Ⅳ类海水水质标准,但底质沉积物环境相对比较稳定,各监测项目全部符合一类海洋沉积物质量标准要求;(3)丰水期和枯水期时,活性磷酸盐含量1983年-1998年分别增加了16.6倍和17.2倍,1998年-2010年由于监控措施的加强,极大地降低了P排放,丰水期和枯水期时活性磷酸盐含量最大增幅分别降到了5.84倍和2.33倍,无机氮含量增幅也呈现明显减小趋势,1983年-1998年丰水期和枯水期分别增加了8.37倍和13.7倍,而1998年-2010年丰水期和枯水期最大增幅也仅为3.52倍和3.28倍;整体看来水质和底质环境有缓和趋势,但潜在威胁仍然严重.     

海上油井密封套管内海水冻胀特性试验分析

1998年首次进行了海上油井密封套管内海水冻胀特性模拟试验,建立了一套各种参数的测量系统.文中介绍了管内海水冻结过程、海水过冷温度、结冰水温、轴向冻胀力以及管体应变测量结果.     

2017—2021年长江天鹅洲故道鱼类群落结构变化、成因分析及对长江江豚迁地保护的启示

长江天鹅洲故道是长江江豚首个迁地保护区,其中充足而适口的饵料鱼类资源是长江江豚种群健康发展的保障。为此,根据2017年10月—2021年4月对长江天鹅洲故道进行的7次鱼类调查数据,结合禁捕前的历史数据,对其鱼类群落结构演变进行了分析,并针对长江江豚饵料鱼的供应状况对天鹅洲故道内鱼类资源管理提出了建议。调查期间,共采集到鱼类57种,其中,蒙古鲌(Culter mongolicus)、鲢(Hypophthalmichthys molitrix)和鳙(Aristichthys nobilis)等大中型鱼类生物量明显增加,而?(Hemiculter leucisculus)和似鳊(Pseudobrama simoni)等小型鱼类生物量呈现下降趋势。鱼类群落优势种逐渐由太湖新银鱼(Neosalanx taihuensis)、短颌鲚(Coilia brachygnathus)和?等小型鱼类转变为鳙、蒙古鲌和拟尖头鲌(Culter oxycephaloides)等大中型鱼类,尤其是新近出现的拟尖头鲌种群发展迅速。同时,短颌鲚和?等小型鱼类的体重在减小,而鲢、鳙等大中型鱼类规格在持续提高。长江江豚以小...     

灵山岛浅海岩礁区底栖生物的群落特点

浅海岩礁环境系高生产力区,在中、高纬度海域中,由大型海藻和大叶藻(Zosteramarina)所构成的初级生产力常为浮游植物初级生产力的数倍(Miller et al.,1971)。同时,此种环境又是以大型藻类或有机碎屑为食物的珍贵海产品鲍鱼(Haliotis)、刺参(Stichopus)、海胆(Strongylocentrotus)等的栖息场所和采捕作业区;还是一些优质鱼类星鳗( Astroconger myriaster)、鲈(Lateolobrax japonicus)等的藏匿场所和游钓渔业的渔场;重要经济藻类石花菜(Gelidium)等也在此环境中定着、生长。所以,浅海岩礁的资源开发前景很好。为了促进上述珍贵海产品的增、养殖生产和发展游钓渔业,有必要对浅海岩礁底栖生物群落的结构、功能进行系统研究,以便为岩礁区的资源开发和海岸带环境保护提供科学依据。为此,中科院海洋研究所在1987年初步调查的基础上,1992年以灵山岛为点,对水下岩礁环境和生物群落进行了系统的调查。本文主要分析浅海岩礁底栖生物的群落特点。