Development on management and sharing of data collected in Chinese Antarctic and Arctic Research Expeditions

Combined with the current status of Antarctic data management and the characteristics of polar science data resulted from Chinese Antarctic and Arctic Research Expeditions, the Chinese Polar Science Database System(CPSDS) has been designed and established in 2002. The infrastructure, technical standard, mechanism of sharing data of this system are reviewed in this article. Meanwhile, the development of Chinese polar data management is summarized. As the metadata is the powerful and useful tool for managing and disseminating scientific data, the metadata is also used as “search engine“ of CPSDS. Besides, the trend of data management and sharing is also discussed.     

千佛洞躲雨

那天,我被一场突如其来的大雨困在吉木萨尔千佛洞。我置身一群佛像之中,恍然有点置身世外的感觉．家忽然变得遥远。我周围的佛们都以一个固定的姿势处身在昏暗的光线里,安静而坦然,只是他们凝视的目光,流露出少有的忧虑,给人一种忧心冲忡的样子C我的面前是一尊身材巨大的卧佛,他席地而卧,用一只手撑在腮部,像是在思考着什么,那种慈祥而忧患的眼色让我感动。一个僧人告诉我,这尊卧佛已有一千多年的历史。这让我陡生敬意,在漫长的一千年里,佛祖居然只用一种姿势处世,这是多么可贵的耐性。这使我想到早些年以玩弄禅语自居的诗人…     

1971—2018 年陕西省人体舒适度时空分布特征研究

根据陕西省 94 个气象观测站 1971—2018 年逐日气象资料,对人体舒适度指数（I_CHB）时空分 布特征及其影响因子权重进行了统计分析。结果表明：（1）陕西近 48 a 省 I_CHB 呈现显著上升趋势, 线性趋势达到 0.07?a^-1,陕北、关中和陕南地区年际变化与全省变化趋势基本一致。四季 I_CHB 变化均 呈上升趋势,其中春季上升趋势最为显著,冬季次之,秋季最低,四季I_CHB 在 2000 年以来增幅减缓。 各区四季 I_CHB年际变化与全省趋势一致,各区I_CHB 夏季差异最小,冬季最大。I_CHB 月变化呈单峰型,1 月最低,7 月最高。（2）陕西各地 I_CHB介于 26～52 之间,体感属于冷、凉和凉爽等级。I_CHB 空间分布差 异显著,陕南地区最高,其次是关中,陕北地区最低。四季 I_CHB 分布特征与全年分布特征相似,均呈 现自北向南逐步升高的趋势。（3）R/S 分析预测未来气温将升高,风速则呈减少趋势,I_CHB 将继续升 高,四季气候舒适性将发生改变。（4）温度（湿度、风速）与 I_CHB 存在显著的正（负）相关关系,温度和 风速是影响陕西省I_CHB的最主要因子,且二者影响程度基本相当,湿度主要通过温度影响 I_CHB。3 个 地区温度的正影响和风速的负影响均较大,关中地区 3 个要素之间互相影响较大;陕北和陕南地区 各要素之间互相影响较小,对 I_CHB的直接影响较大。     

澳大利亚南极科学数据管理综述

系统概述了澳大利亚国家南极数据政策、组织机构、管理模式、实施策略与未来发展所面临的问题。在此基础上分析澳大利亚南极数据工作的发展与实效,并回顾了中国的极地数据管理工作,初步表明建立一个有效的组织框架是顺利开展数据管理与共享工作的基础,完全基于Web的数据管理与服务对科学项目的管理与研究成果的产出具有较大的促进作用。同时可以看出,国家层面的数据管理工作首先必须有明确的国家数据政策作引导;需要建立各种相应的数据标准与规范以及基于Web的数据管理、共享与服务平台;当然更离不开一支进行数据管理、服务与技术支持的专业队伍,并通过工作绩效评价系统对各个环节进行评价和考核。其中,为数据（集）编写完整、准确的元数据始终是数据管理中最重要的基础工作。     

西安及周边区域冬季风场特征的数值模拟分析

利用NCEP 1°×1° FNL再分析资料,包括温度、湿度、气压、降水、水汽、风分量等,采用WRF模式、选用适合陕西的物理过程参数化方案,通过3重区域嵌套降尺度到3 km×3 km空间分辨率,模拟西安及周边区域2015—2017年1月10 m~5 km高度风u、v、w分量模,并分析风场特征。结果表明：模拟区域1月05 km高度以下低空流场为一气旋,中心位于西安三环东北段附近,且随高度增加向东偏移;2 km高度以上风向演变为偏西风;南部山区和北部山区为一下沉气流;模拟区域偏南地区有一上升气流区,中心位于337°N、1085°E。北部与南部山区风速大,中部盆地风速小,地面至14 km高度有一小风速区。夜间西安周边为下沉气流,市区为上升气流。此环流夜间最强,日间开始减弱, 11时之后,整个剖面基本为下沉气流,在13、14时达最强;15时后下沉气流减弱,有零散上升气流出现、加强,并逐步演变为城区为上升气流,周边为下沉气流。     

从破冰船强制领航到许可证制度——俄罗斯北方海航道法律新变化分析

围绕北方海航道定义和破冰船强制领航两个重要的争议问题,详细对比了俄罗斯相关旧法律条文和2013年颁布的新法律条文,综合分析后认为:(1)在法律层面上,俄罗斯对于北方海航道属于国家历史性交通干线的立场没有改变,范围则做了明晰化的界定,新的北方海航道水域范围与俄罗斯北冰洋内水、领海及毗连区和200海里专属经济区水域范围相一致。这意味着消除了有关北方海航道北部边界是否延伸到公海的争议;(2)在规则层面上,从破冰船强制领航制度改变为许可证制度,尤其是给出了具体的、可操作和可预期的独立航行许可和不许可条件,使得外国船只在北方海航道水域的独立航行成为可能。由此得出结论:俄罗斯北方海航道政策出现了较大变化,有进一步向国际开放的政策倾向。     

中国极地科学数据库系统的研究与建立 I.数据资源的组织以及元数据与数据集的关系研究

在中国极地科学数据库系统项目建设过程中 ,通过对极地科学数据管理现状以及数据分布情况、数据类型等因素进行分析 ,提出数据资源的组织及其表达形式两个关键问题 ,并进行了研究与探讨。结果表明 ,用户对数据共享的持续需求、顺达的行政支持、明确易行的技术要求以及稳定的经费支持是解决数据资源组织问题的关键 ,在项目实施过程中 ,涉及到数据资源组织问题的解决措施都是立足于对上述 4个方面的思考。针对数据的表达形式问题 ,在数据库系统设计中 ,数据的表达形式研究包括了用户需求分析、数据库结构设计等环节。将基础数据表示为数据集和数据说明 (元数据 ) ,后者通过标准化、格式化后作为元数据库与前者 (数据库 )关联。同时 ,将元数据库从纯粹的数据说明集合扩展成数据库的搜索引擎。在实际开发过程中 ,运用上述设计思路解决了极地科学数据种类多、零散、结构复杂的技术难点     

中国极地科学数据库系统硬件平台建设和系统安全策略

中国极地科学数据库系统是一个物理上分布、逻辑上集中、开放式多数据库集成的系统。依据系统功能需求,系统主要由系统管理模块、数据输入模块和网页发布功能模块组成。系统的特色在于建立了元数据和数据集系统。极地数据库系统的数据库服务器硬件环境是Xseries345,操作系统采用的是Unixware7.1.1(双CPU+磁盘阵列,磁盘阵列系统作RAID5冗余),数据库管理系统使用Oracle8i for Unixware。Web服务器的硬件环境是IBM Netfinity7100(双CPU),操作系统使用的是Windows2003Server,服务器软件为IIS6.0+Net Framwork1.1。目前已经建成“极区海洋学”,“日地物理学”两个子数据库,共涵盖2143个数据集,容量80G的数据在网上提供查询、下载服务。考虑到极地科学数据库现在的数据量有限,数据更新周期较长,更新量较大的特点,目前选用价格低、扩展能力强、成熟可靠的磁带备份技术。采用的备份策略是全量备份。随着技术发展和用户需求,将来应考虑采用新的备份技术,实现备份的自动化,同时加强局域网内部的安全管理。     

中国极地科学数据库系统数据管理子系统的开发——以三层体系结构开发基于Web的数据管理子系统

随着Internet技术的不断发展和完善,新的应用系统体系结构在系统开发、数据存储、数据访问和控制等方面的先进性也在不断地应用到数据库系统的开发和建设中。三层体系结构通过建立中间层应用程序,将原先运行在每个客户端计算机上的应用程序和处理过程转移到中间层执行,并通过网络共享给用户,克服了传统客户端/服务器体系结构在应用系统开发维护、客户端配置调整等方面存在的缺陷。中国极地科学数据库数据管理子系统采用三层体系结构的网络数据库设计思想,开发位于中间层的多种数据库应用程序,充分利用了三层体系结构在开发、维护及使用等诸多方面的先进性,为极地科学数据库的有效管理提供了一种高效、直观的手段,同时利用Internet这一网络工具,为不同专业学科数据的提交、收集、整理、入库和发布提供了更为便捷的途径。     

基于WRF/CALMET的关中盆地中部典型风场模拟

利用中尺度天气预报模式WRF耦合小尺度诊断风场模型CALMET进行降尺度风场模拟,模拟了2016年12月—2017年2月覆盖关中盆地中部典型天气条件下的1km×1km空间分辨率风场,用气象站观测值与模拟值进行对比分析,对模拟时段和典型天气过程期间关中盆地中部近地面风场特征进行了分析,结果表明:(1)模拟风速、风向与实测风速、风向均基本一致,模拟风场可代表关中盆地中部的真实风场。(2)关中地区风速主要分布在1.6~3.3m/s和0.3~1.5m/s风速区间,风速较小;关中地区除南部由于受秦岭地形的影响以南风和西风为主,其余地区均以东北风为主。(3)当风速较小、天气形势较为稳定时,容易在关中地区中南部出现气流的辐合,不利于污染物的扩散;当风速较大、风场气流较为平整时,扩散条件较好,有利于污染物的扩散。