The Effects of Line-Wing Cutoff in LBL Integration on Radiation Calculations

There are three basic methods in radiative transfer calculations, i.e., line-by-line (LBL) integration, correlated k-distribution method, and band model. The LBL integration is the most accurate of all, in which, there are two quadrature algorithms named in this paper as integration by lines and by sampling "points when calculating atmospheric transmittance in the considered wavenumber region. Because the LBL integration is the most expensive of all, it is necessary and important to save calculation time but increase calculation speed when it is put into use in the daily operation in atmospheric remote sensing and atmospheric sounding. A simplified LBL method is given in this paper on the basis of integration by lines, which increases computational speed greatly with keeping the same accuracy. Then, we discuss the effects of different cutoff schemes on atmospheric absorption coefficient, transmittance, and cooling rate under both of accurate and simplified LBL methods in detail. There are four cutoff schemes described in this paper, i.e., CUTOFFs 1, 2, 3, and 4. It is shown by this numerical study that the way to cut off spectral line-wing has a great effect on the accuracy and speed of radiative calculations. The relative errors of the calculated absorption coefficients for CUTOFF 2 are the largest under different pressures, while for CUTOFF 1, they are less than 2% at most of sampling points and for CUTOFFs 3 or 4, they are ahnost less than 5% in the calculated spectral region, however, the calculation time is reduced greatly. We find in this study that the transmittance in the lower atmosphere is not sensitive to different LBL methods and different cutoff schemes. Whereas for the higher atmosphere, the differences of transmittance results between CUTOFF 2 and each of other three cutoff schemes are the biggest of all no matter for the accurate LBL or for the simplified LBL integrations. By comparison, the best and optimized cutoff scheme is given in this paper finally.     

国家自然科学基金地理科学申请代码的调整优化

学科申请代码调整优化是国家自然科学基金委员会"科学基金学科布局改革"任务的重要组成部分和切入点。本文回顾了地理学科申请代码的历史沿革,系统梳理了当前版本地理学科申请代码存在的问题,论述了新版(2021版)申请代码体系的架构理念、遵循原则、形成过程,着重阐释了新申请代码的历史沿革、科学内涵与学科定位。新版申请代码体系较以往版本有以下4个显著特征:①逻辑更自洽,一级代码名称由"地理学(D01)"改为"地理科学(D01)";②学科更融合,取消三级申请代码,仅设二级申请代码,更能体现学科的交叉融合;③领域更全面,针对学科发展趋势及经济社会发展需求,增加了"灾害地理""土地科学""地理大数据与空间智能"等新兴学科、领域的代码;④技术更重视,增设"地理观测与模拟技术",鼓励面向地理科学问题研究所需关键工具、仪器的研制。     

利用毛管压力曲线分形分维方法研究流动单元

利用取心井铸体薄片获得的图像资料和毛管压力曲线,通过图像分形几何学方法以分维数的形式定量地表征出了复杂的微观孔隙喉道结构特征,发现能够很好地划分和评价孔隙岩石中油、气、水的渗流差异,可以用于储层微观流动单元表征。文中阐述了岩石微观孔隙喉道结构分形的理论基础、计算方法和应用于表征流动单元的依据。建立了中国西部砾岩低渗透油藏微观孔隙喉道分维数与孔隙度、渗透率之间计算图版,据此在油藏中利用常规测井资料获得的孔隙度、渗透率参数计算微观孔隙喉道分维数,开展全油藏流动单元划分与评价,取得了良好的效果。研究结果表明,利用毛管压力曲线分形分维方法研究储层微观流动单元是一种很有效的途径。     

江苏淤泥质潮滩对海平面变化的形态响应

通过对江苏滨海平原淤泥质潮滩1980年以来19个固定潮滩断面112个测次滩面高程测量的统计分析，探讨典型淤泥质潮滩剖面形态对海平面变化的形态响应过程。结果表明，典型淤涨岸段海平面上升，多年平均潮位线以上滩面仍将淤积加高，但淤高幅度除多年平均高潮线附近滩面相对较大外，其余均较小，表明随海平面上升该滩带总体淤积速率将趋于减小；与此相反，多年平均潮位线以下滩面则趋于蚀低，且侵蚀强度较大，表明该滩带的侵蚀有加剧趋向，最终滩面总体形态将因上带不断淤高和下带不断蚀低而逐渐变陡，剖面上凸形态的曲率不断加大。曲型侵蚀岸段，海平面上升的效应则相反，海平面上升，多年平均潮位线以上滩面强烈蚀低；而多年平均潮位线以下滩面则强烈淤积加高，剖面的上凹形态最终将因上带不断蚀低和下带不断淤高而趋于平直。     

中沙大环礁四种大型海藻的光生理特征比较及其对升温的响应

生活于珊瑚礁区的大型海藻可以与珊瑚一起为礁栖生物提供食物和栖息地, 它们在维护珊瑚礁生态系统生物多样性中起着极为重要的作用。本论文比较研究了生活于我国南海中沙大环礁区4种优势海藻的生化组分、光合特征及其对海水升温的生理响应,其中厚膜藻(Grateloupia ellipitica)和粉枝藻(Liagora samaensis)为红藻, 钙扇藻(Udotea flabellum)和仙掌藻(Halimeda discoidea)为绿藻。结果显示, 与绿藻相比, 红藻藻体叶绿素(Chl a)和类胡萝卜素含量更低且含有藻胆素, 红藻的光补偿点(E_C)和呼吸速率(R_d)均显著低于绿藻。海水升温提高了4种海藻的光能利用效率(α)、E_C、R_d和日净光合固碳量; 同时, 升温还降低红藻的饱和光强(E_K)、提高绿藻的最大光合放氧速率(P_max)。结果还显示, 海水升温在光强较低时提高红藻的光合放氧速率, 光强较高时则降低其放氧速率; 升温也提高绿藻的光合放氧速率, 但光强变化对升温效应的影响不显著。基于4种海藻的光生理特征以及升温效应的种间差异性可见, 短时间升温(~4℃)有利于中沙大环礁区海藻的光合作用; 与绿藻相比, 该升温效应更有利于红藻。     

利用超快速精密星历约束的北斗卫星实时精密定轨

以广播星历为起算轨道的北斗卫星实时滤波精密定轨往往需要较长收敛时间,针对此,提出利用超快速精密星历约束的实时精密定轨方法。通过MGEX跟踪网全球分布的51个测站连续7 d的实测数据,利用平方根信息滤波对北斗卫星实时精密轨道进行确定,并以3 d解事后轨道作为参考,评估北斗卫星实时滤波轨道精度。结果表明,利用广播星历作起算轨道时,北斗实时滤波轨道平均需要经过15 h收敛才能达到稳定,而新方法在这段时间内轨道变化较为平稳,未出现明显的收敛现象,并且7 d时间内GEO卫星在切向、法向和径向上RMS分别优于2.5 m、20 cm和30 cm,IGSO和MEO卫星在3个方向上分别优于30 cm、15 cm和10 cm。
     

铜离子对单环刺螠的毒性及对体壁抗氧化酶活性的影响

本文研究了重金属Cu2+对单环刺螠毒性效应。通过急性毒性试验,确定了Cu2+对单环刺螠24h、48h、72h及96h的半致死浓度,并计算得到其安全浓度为0.0675mg/L,高于渔业水质。通过酶活测定,发现Cu2+对单环刺螠抗氧化酶活性有影响。实验结果表明当暴露于0.25mg/L及0.50mg/L浓度的Cu2+中,24h时,单环刺螠体壁SOD、GPx活性显著提高(P<0.05);之后,随着暴露时间的增长,SOD、GPx、CAT三种酶活性均有所下降,除SOD外,其余两种酶活性均低于对照组,其中0.50mg/L组96h时CAT的活性显著低于对照组(P<0.05),说明Cu2+抑制了GPx及CAT的活性,并导致了虫体的死亡。     

L-精氨酸对凡纳滨对虾体液免疫因子的影响

用添加不同剂量L-精氨酸(L-arg)的饲料投喂凡纳滨对虾(Litopenaeus vannanei),测定其血淋巴液中一氧化氮(NO)含量以及一氧化氮合成酶(NOS)、酸性磷酸酶(ACP)、碱性磷酸酶(AKP)和超氧化物歧化酶(SOD)活力,并检测其对病原体的抗病力.结果显示:L-arg显著提高血淋巴液中NO含量,且变化趋势与NOS、AKP活性升高趋势相一致;中等剂量(质量分数为1%)L-arg显著提高血淋巴液中SOD和ACP活性,但高剂量(质量分数为1.5%)、低剂量(质量分数为0.5%)L-arg对血淋巴液中SOD(高剂量除外)和ACP活性影响不显著.副溶血弧菌人工感染后,中剂量L-arg组(1%)对虾死亡率最低,高剂量(1.5%)、低剂量组(0.5%)次之,对照组死亡率最高,各剂量L-arg组死亡率与对照组相比差异显著.表明饲料中添加适量L-精氨酸可使对虾体液免疫因子总体活力达到较高水平,L-精氨酸含量过高对对虾非特异免疫力的作用效果反而不佳.     

北部湾三维风生流及密度流模拟

将Casulli差分格式引入三维物理海洋模型计算，模拟了北部湾风生流及密度流。模拟结果表明，夏季西南季风在北部湾导致一个顺时针环流，夏季海水密度梯度导致一个逆时针方向的环流，密度流明显强于风生流；冬季东北寒潮导致一个逆时针环流。模拟结果不支持北部湾夏季为一顺时针环流、冬季为逆时针环流的传统结论，而支持终年为逆时针环流的观点。     

陕西小秦岭地区太华群的锆石U-Pb年龄和 Hf同位素组成

本文对陕西华山岩体南侧一个太华群黑云斜长片麻岩进行了地球化学、锆石U-Pb年龄和Hf同位素分析.地球化学分析显示其原岩为中酸性钙碱性花岗质岩石,稀土含量较低( ∑REE =83.13×10-6),但富集Pb和LILE元素(如Rb、Ba).锆石的176Hf/177Hf比值变化于0.281258～0.281404,具明显负的εHf(t)值(-6.86～- 11.23).锆石的Hf同位素模式年龄(2.96 ～3.24Ga)表明原岩是由中太古代地壳演化而来.对比显示小秦岭太华群黑云斜长片麻岩与鲁山地区的太华群具有相似的中太古代地壳源区,但它们的形成时代可能不同.锆石内部结构、Th/U比值以及定年结果显示小秦岭地区的太华群在～1.91Ga经历了一期重要的变质热事件,该事件与Columbia超大陆拼合时的全球性碰撞造山事件相关联.小秦岭太华群为华北克拉通块体南缘的地质单元,但各地区太华群在原岩组成、形成时代和变质时代上具有不同的特征,太华群应是一个杂岩体,至少可以解体为新太古代和古元古代两部分.