十一运会科研支撑作用的初步探讨

为了更好地服务于第十一届全国运动会,山东省气象局特别设立一批围绕十一运会气象保障服务的科研课题进行研究,内容涉及精细化天气预报、各种服务平台的研究与开发以及信息与网络等多个研究领域。通过对部分课题研究成果在十一运会中发挥作用的简要概述,阐明了山东省气象科研工作在十一运会中起到的关键作用,尤其是在数值及精细化天气预报、风险评估、人工消减雨等方面的研究成果为十一运会期间的气象保障服务作出了突出贡献。     

面向“红外云图晴空区导风”的FY-2E红外通道亮温度敏感性分析

利用MODTRAN辐射传输模式,结合FY-2E星载辐射计红外分裂窗通道的光谱响应特征,计算了中纬度的夏、冬季晴空大气情况下,卫星观测亮温度对大气水汽及气溶胶的敏感性。在模拟条件下,计算星载辐射计红外通道温度灵敏度(0.2 K)对应的大气水汽及气溶胶含量变化的临界值分别为0.42 g/cm2和0.25。以此为参照值,利用FY-2E晴空大气可降水量产品及MODIS大气气溶胶产品实际数据,分析了在导风模块常用尺度(80 km×80 km)内大气水汽、气溶胶含量的变化引起FY-2E星载辐射计红外分裂窗通道观测亮温度差异超过星载辐射计红外通道的温度灵敏度的可能性,结果表明实际大气存在满足上述临界值条件的情况。研究结果为把晴空大气水汽、气溶胶作为卫星红外云图上的晴空区导风示踪物,提供了理论和实际依据。      

基于机器学习的复杂地形下短期数值天气预报误差分析与订正

初步研发了一套基于机器学习方法XGBoost且考虑地形特征影响的数值预报多模式集成技术,并与传统的等权重平均和线性回归方法的集成效果进行了对比分析。利用北京地区快速更新循环数值预报系统每天8次循环预报给出的近地面2m温度、2 m相对湿度、10 m风速、10 m风向数据产品,分别基于机器学习方法XGBoost、等权重平均方法、线性回归方法构建了3种体现地形因子影响的多模式预报时间滞后集成模型。试验对比分析了暖季、冷季每日不同时刻的模式预报集成订正效果。结果表明:分季节试验中,基于XGBoost模型对2m温度、10m风速的集成预报结果相对原始最优预报结果误差明显优于其他两种传统方法。XGBoost对2 m温度集成的误差可降低11.02%—18.09%,10 m风速集成误差可降低31.23%33.22%,10 m风向集成误差可降低4.1%—8.23%。2 m相对湿度的集成预报误差与传统方法接近。基于XGBoost的多模式集成预报模型可以充分"挖掘"不同模式或不同时刻快速更新循环预报优点,有效降低模式的系统性误差,提供准确性更高的多模式集成确定性预报产品。     

马莲河流域固沟保塬工程水文响应变化及优化

由于气候变化、土地利用变化及固沟保塬工程实施,黄土高原的水文循环变化备受世界关注。基于SWAT模型和中国大气同化驱动数据集(CMADS),定量分析了固沟保塬工程和4种土地利用情景对马莲河流域水文循环演变的影响。结果表明：SWAT+CMADS模式能够很好地模拟马莲河的水文变化过程;1995—2020年间,流域内年平均径流量减少了13 087.50万m³,降幅达到4.56%;流域内退耕坡耕地全部还林/还草情景较2020年土地利用情景相比,年平均径流量分别减少了283.80万、1 923.70万m³,固沟保塬工程(沟头填埋)情景下年平均径流量减少了1 135.30万m³。模拟研究固沟保塬工程和土地利用变化对马莲河流域径流的影响在生态环境保护和可持续发展方面具有十分重要的现实意义。     

济南：以“竞争”优化用地指标

在新增建设用地指标分配中引入了竞争机制,效益高的项目将获得优先考虑。谁能获得更多新增用地指标,要看项目的竞争力,还要看用地效率……2013年济南市出台《济南市新增建设用地指标分配管理办法》,明确在新增建设用地指标分配过程中引入竞争机制,切实提高土地的利用率,避免土地闲置和浪费等现象。重点项目指标优先,鼓励合理竞争办法规定,严格执行土地利用总体规划和省下达的土地利用年度计划,在分配过程中,按照先急后缓、先重点后一般的要求,优先保障重大基础设施项目、民生项目祁重点工程、重点片区用地,并合理向规划编制完善的区域倾斜。同时,鼓励盘活存量建设用地,提高土地利用效率。     

Niches of dominant fish in the waters surrounding the Taishan Islands,China

An index of relative importance (IRI) was employed to screen for dominant fish in the waters surrounding the Taishan Islands, China, using data from four seasonal trawl surveys undertaken between 2012 and 2013. Niche breadth and niche overlap were measured using the Feinsinger and Morisita-Horn indices, respectively, and the characteristics and seasonal variations in the niches of dominant fish were assessed via non-metric multidimensional scaling (NMDS) and cluster analysis. A total of 80 fish species, including 16 dominant species, were recorded. Only Amblychaeturichthys hexanema was dominant in all seasons. According to niche breadth values and NMDS, the 16 dominant species were grouped into the following three types: (1) wide niche breadth species, including Cynoglossus macrolepidotus, A. hexanema, and Trypauchen vagina, among others; (2) medium niche breadth species, including Setipinna taty and Johnius belangerii; and (3) narrow niche breadth species, including Atrobucca nibe and Coilia mystus. Most species with a wider niche breadth were demersal fish with a lower swimming capability and even distribution. The niche breadth of migrating fish was narrower than that of settled fish. At a given spatial scale, fish with stronger swimming capabilities had a narrower niche breadth. Niche overlap, which is associated with niche specialization, ranged from 0.000 to 0.886 and had an annual mean value of 0.314. In summer and autumn, niche overlap was relatively high within species of the Sciaenidae family and within species of the Gobiidae in autumn. Differences in thermophily, feeding habits, food organism abundance/distribution and predator-prey relationships affected the niche overlap of fish in this area. Cluster analysis revealed that species with the narrowest niche breadth and lowest niche overlap values usually displayed lower aggregation and greater distribution differences compared with other species.     

基于主成分分析的内蒙古12盟市城市化水平研究

从我国城市化发展进程现状和内蒙古自治区在全国的战略地位出发,提出对内蒙古12盟市城市化水平实证研究的重要意义。借助SPSS21.0统计分析软件,运用主成分分析法,从经济、人口、公共服务等三个方面构建指标体系,对指标标准化处理,进行指标可信度和可行性检验。有效提取影响城市化进程的因子及综合得分,得出12盟市综合排名,对其城市化水平做出评述。     

江苏海门地区地面沉降成因分析

以江苏海门地区水文地质和工程地质资料为基础,文章通过野外实地调查,结合相关文献资料,对该区近年来地面沉降发展历程进行了系统整理,分析了地面沉降的发展特征和分布规律,进而探讨地面沉降形成的原因。研究结果表明:海门地区早期第Ⅲ承压含水层地下水过度开采,导致全区整体发生沉降;但随着地下水计划开采的实施(2013年以后),沉降区域由全区转为局部,主要发生在软土分布与建筑荷载密集地区,主压缩层是潜水含水层、第Ⅰ黏性土弱透水层以及第Ⅰ承压含水层。区内软土分布与地面沉降关系密切,建筑荷载密集地区与地面沉降频发地区呈高度相关性,即软土分布与建筑荷载是目前地面沉降的影响因素。     

东海近岸海域赤潮与环境因子的关系

【目的】探讨东海沿海赤潮发生与环境因子的关系。【方法】对2003-2016年东海11个赤潮监控区的调查与监测数据进行统计分析,并采用Spearman秩相关系数法研究了赤潮与环境因子关联关系。【结果】东海近岸海域赤潮发生与水温、pH与溶解氧呈显著正相关关系,与活性磷酸盐、硝酸盐等无机营养盐呈显著负相关关系。【结论】赤潮发生时水温一般为25～33℃,pH为8～9,溶解氧5～10 mg/L,营养盐处于极低值水平。     

联合InSAR和质量守恒法估计西藏贡觉地区雄巴滑坡厚度

滑坡厚度是灾害风险评估和防控的关键参数。传统的滑坡厚度估计方法只能确定滑坡体局部稀疏点的深度,无法反映整个坡体深度分布情况,且存在探测成本高、效率低等问题。基于此,提出了一种联合合成孔径雷达干涉测量(InSAR)和质量守恒法估计平移式滑坡厚度分布的方法,并将其应用于西藏贡觉地区雄巴滑坡。使用时序InSAR技术分别计算Sentinel-1A升轨、Sentinel-1A降轨和ALOS-2升轨影像的一维雷达视线向(LOS)形变速度场,联合SAR成像参数与滑坡空间几何关系构建坡面坐标系,解算得到滑坡沿坡面的三维形变场;在此基础上,联合InSAR三维形变场和质量守恒准则估计滑坡厚度。实验共收集了覆盖雄巴滑坡的140景Sentinel-1A升轨、138景Sentinel-1A降轨和12景ALOS-2升轨数据。结果表明：雄巴滑坡总运动面积约为5.33 km²,当流变参数取值0.5时,滑坡厚度为0～109.57 m,集中分布在9～73 m,滑坡体积约3.12×10⁸ m³,估算结果与现场测量结果一致。本文提出的方法可以获取滑坡连续的厚度...