湖南两次流域性致洪暴雨异同点分析

利用常规气象资料、水情资料及灾情资料,对发生地点、季节及影响系统相似的2010年7月8-14日和2012年7月11-19日两次湖南省持续性大范围暴雨天气过程进行对比分析,结果表明：（1）两次暴雨过程均具有持续时间长、暴雨频繁且集中、累计雨量大、洪涝严重等特点;（2）东北冷涡加强、副高东退南落,冷、暖空气在湖南交汇,导致连续性暴雨发生;（3）“10.7”暴雨过程冷、暖气流势力相当,雨带呈东西向,稳定少动,致灾性强.而“12.7”暴雨过程冷空气势力较强,雨带呈移动性,虽然致灾范围广,但灾情较前者轻.     

镇江雷暴气候特征及天气学预报方法分析

雷暴是严重的气象灾害之一,给人民生命财产带来严重影响。雷暴的发生发展地域性强,因此加强镇江本地雷暴特征的研究和预警工作十分必要。利用镇江市1959--2010年的雷暴气候资料,通过气候倾向率、小波分析等统计方法,对其周期性、时空分布特征及年（代）际、季节变化特征等进行了分析,得出以下结论：1）镇江市雷暴呈现出市区少、周边地区多的特点,其中句容雷暴发生频率最多且持续时间长。2）镇江市平均雷暴日数存在4a、6a、10～12a左右、准20a的长周期振荡信号。从长周期分析,镇江市近几年的年平均雷暴日数处于偏多周期时段。3）年平均雷暴日数距平,20世纪60年代、70年代、21世纪的00年代是正距平,特别是2006--2010年连续5a的平均雷暴日数都大于气候值,是雷暴频发时期;80年代、90年代为负距平。1963年的雷暴日数最多,有53．3天;1979年的最少,为15天。通过对1999--2008年镇江市地面观测资料的194个雷暴天气过程个例进行统计分析,对影响镇江市的雷暴天气系统进行了分型,在此基础上提出了预报镇江市雷暴天气的思路,为开展雷暴预报预警业务提供理论依据。     

横断山脉地区大气环流演变特征分析

应用Lamb-Jenkinson大气环流分型方法对横断山脉地区的8个经度×10个纬度范围内1948-2012年逐日平均的海平面气压场进行环流分型,由日平均海平面气压场算出6个环流指数（u、v、V、ξu、ξv、ξ）,并由此划分出27种不同的环流型。分型结果表明：横断山脉地区主要环流分型为E型、NE型、SE型、N型和C型,其频率分别为：21.4%、14.6%、13.7%、9.8%和9.5%;E和NE型环流频率逐渐增加,C型环流型频率逐渐减少。春季横断山脉地区主导环流比较繁琐;NE、N型为夏季的主要环流型,但E型环流在夏季的频率也相当大;秋季和冬季横断山脉地区的主导环流型都为E型和SE型。夏季主导环流型持续时间较长,冬季也是主导环流持续的时间较长,个别年份主导环流型持续时间超过了一个月,这主要与横断山脉地区复杂的地形有联系。     

鳗鲡目鱼类线粒体蛋白质编码基因易位及系统演化关系分析

鳗鲡目鱼类线粒体基因组的基因组成较为保守,在58个线粒体基因组中,仅有3个物种存在基因数量的差异。在19个鳗鲡目鱼类线粒体基因组中存在主编码基因的重排。主编码基因的变异位点分析结果支持nad5、nad4和nad2基因作为cox1和lrRNA基因辅助的分子标记。鳗鲡科Anguillidae的20个种(亚种)聚在一起,强烈支持鳗鲡科为单系群(BPP=100)。鳗鲡科下属的3个类群(大洋洲类群、大西洋类群和印度洋-太平洋类群)也同时得到有力的验证(BPP均为100)。线鳗科Nemichthyidae和锯齿鳗科Serrivomeridae亲缘关系最近,二者聚类后,与鳗鲡科Anguillidae构成姊妹群(BPP=100)。在囊喉鱼亚目Saccopharyngoidei中,宽咽鱼科Eurypharyngidae与囊鳃鳗科Saccopharyngidae聚类(BPP=100),同时,单颌鳗科Monognathidae与月尾鳗科Cyematidae聚类(BPP=100),4个科聚在一支,支持囊喉鱼亚目为单系群(BPP=100)。在囊喉鱼亚目线粒体基因组中,3个物种(吞鳗Eurypharynx pelecanoides、拉文囊鳃鳗Saccopharynx lavenbergi和杰氏单颌鳗Monognathus jesperseni)存在主编码基因的重排。16种鳗鲡(细美体鳗Ariosoma shiroanago、短吻颈鳗Derichthys serpentinus、凯氏短尾康吉鳗Coloconger cadenati、鸭颈鳗Nessorhamphus ingolfianus、龟草鳗Thalassenchelys sp.、粗犁齿海鳗Cynoponticus ferox、百吉海鳗Muraenesox bagio、巨斑花蛇鳗Myrichthys maculosus、大吻沙蛇鳗Ophisurus macrorhynchos、几内亚副康吉鳗Paraconger notialis、哈氏异康吉鳗Heteroconger hassi、小头鸭嘴鳗Nettastoma parviceps、弱头鳗Leptocephalus sp.、斑点长犁齿鳗Hoplunnis punctata、尖吻小鸭嘴鳗Facciolella oxyrhyncha和星康吉鳗Conger myriaster),与鳗鲡目线粒体主编码基因的原始排列相比,共享nad6基因的易位。同时,基于线粒体基因组13个蛋白质编码基因构建的系统演化树,强烈支持这16个物种聚为一支(BPP=100)。然而,由此而带来的海鳗科Muraenesocidae、拟鯙科Chlopsidae和糯鳗科Congridae是否为单系群的问题,值得今后深入探究。     

分段多项式拟合在动三轴试验数据处理中的应用

动三轴采集的试验数据点(剪应变与动剪模量和阻尼比之间)具有离散性和有限性,为方便应用需要对数据点进行拟合,但现有经验公式不一定很好吻合试验数据。为得到不同剪应变与对应的动剪模量和阻尼比之间的关系,本文利用最小二乘原理,对渤海某海洋平台地基土进行动三轴试验获得的动剪模量、阻尼比与剪切应变的数据进行了分段多项式的拟合。数据处理过程是先对剪应变值进行了压缩处理,然后再分段低次多项式拟合,得到多项式拟合参数。通过此项改进解决了正规方程解中的病态问题,且拟合效果良好。     

渤海莱州湾地区晚更新世以来有孔虫特征反映的古环境变化

Controlled by climate changes, there were three large-scale transgressions and regressions around the Bohai Sea during the late Quaternary, which were accepted by most geologists. However, a big controversy still exists about the time when the transgressions occurred separately. In order to find out the process of the paleoenvironmental changes around the Bohai Sea in the late Quaternary, the foraminifera assemblages from a new borehole Lz908 in the southern coast of the Laizhou Bay were studied, and then the transgressive strata were indentified. Combined with accelerator mass spectrometry radiocarbon 14C（AMS14C） and optically stimulated luminescence（OSL） ages, the occurrence time of these transgressions were re-determined. The result showed that three major large-scale transgressions occurred separately at the beginning of marine isotopic stage 7（MIS7）, the last interglacial period（MIS5） and the Holocene. In addition, a small-scale transgression occurred in the mid-MIS6, and the corresponding transgressive stratum was deposited. The transgressive deposition of MIS3 was also discovered in this study. However, the characteristics of the foraminifera indicated the environment during this period was colder than that in the MIS5. By comparison with the global sea-level changes, the paleoenvironmental changes around the Bohai Sea in the late Quaternary can be consistent with the global climate changes.     

南大西洋沉积物中多环芳香化合物的组成特征研究

10 samples of sediments obtained from the South Mid-Atlantic Ridge were measured for the abundances and distributions of polycyclic aromatic compounds(PAHs). The total concentrations of PAHs(∑PAHs) ranged from 2.768 to 9.826 μg/g dry sediment. The ∑PAHs was higher in sample 22V-TVG10 and sample 26V-TVG05 which were close to hydrothermal fields, with the lowest value in sample 22V-TVG14 which was farthest from hydrothermal fields, suggesting a probable hydrothermal origin of ∑PAHs of samples. Approximately nine kinds of PAHs were identified, and low molecular mass tricyclic and tetracyclic aromatic compounds were predominant in the samples. The concentrations of fluoranthene which were typical as hydrothermal alteration compounds were the highest among PAHs with dry weight between 0.913–3.157 μg/g. The phenanthrene homologue was most abundant in the samples, and the ratios between parent phenanthrene and methylphenanthrene which probably reflected the degree of hydrothermal alteration ranged from 0.097 to 1.602. The sample 22V-TVG10 possessing a maximum ratio value showed the intense influence of the hydrothermal alteration on this sample, which might further imply that PAHs in sediments were mainly derived from the hydrothermal alteration.     

中国贝类养殖对海洋碳循环的贡献评估

造成全球暖化的主要原因是温室气体的过量排放,其中CO2的贡献率达60 %,贝类养殖具有碳沉积作用。依据农业部渔业局编制的《中国渔业统计年签》,以2001年到2010年的年平均产量计算贝类捕获和养殖的碳沉积能力,并评估其碳沉积潜力;计算牡蛎、蛤、扇贝与贻贝四种贝壳单位面积的碳沉积能力并与森林、珊瑚礁的碳沉积能力进行比较分析。本文对我国浅海贝类养殖所具有的碳沉积能力进行评估,以了解贝类养殖对海洋碳循环的贡献,可为争取国家碳份额的合法权益提供基础数据。分析表明我国近十年贝类总产量稳定在1100万吨以上,并有增加的趋势,其中海水养殖贝类约占87.34 %。贝类养殖和捕获总产量的碳沉积和海水养殖产量的碳沉积量分别为58.57、51.15万吨/年,碳沉积能力分别相当于122.28、106.78万公顷的造林,可分别减少大气CO2增加量的0.0125 %、0.0109 %。牡蛎、蛤、扇贝与贻贝的单位面积碳沉积速率分别为1.573、0.388、0.301、1.039吨碳/(公顷?年);牡蛎和贻贝高于森林的碳沉积能力0.479吨碳/(公顷?年);但低于珊瑚礁的碳沉积能力1.8吨碳/(公顷?年)。我国贝类淡、海水养殖产量可分别创造约268.4万元/年、12,711.2万元/年的碳权商机。     

应用样条插值提高GRAPES模式物理过程反馈精度

GRAPES (Global/Regional Assimilation and PrEdiction System) 模式动力框架中垂直方向变量的跳层设置采用Charney-Phillips分布,在整层上进行位温、水物质的计算,物理过程中在半层上对其进行处理。这样在GRAPES模式中,进入物理过程之前和物理过程计算完毕之后,都要采用线性插值进行整层和半层之间物理量的转换。由于线性插值精度欠佳,为提高上述反馈过程的精度,并保证水物质的正定性,该研究引入样条插值,并在水物质的插值过程中进行保单调处理,有效减小了位温场、水物质场的预报偏差,并提升了模式的综合预报性能。     

基于MapReduce计算模型的气象资料处理调优试验

云计算技术使用分布式的计算技术实现了并行计算的计算能力和计算效率,解决了单机服务器计算能力低的问题。基于长序列历史资料所计算得出的气候标准值对于气象领域实时业务、准实时业务及科学研究中均具有重要的意义。由于长序列历史资料数据量大、运算逻辑较复杂,在传统单节点计算平台上进行整编计算耗时非常长。该文基于Hadoop分布式计算框架搭建了集群模式的云计算平台,以长序列历史资料作为源数据,基于MapReduce计算模型实现了部分整编算法,提高计算时效。同时,由于数据源本身具有文件个数多、单个文件小等特点,对数据源存储形式及数据文件大小进行改造,分别利用SequenceFile方式及文本文件合并方式对同一种场景进行计算时效对比测试,分别测试了10个文件合并、100个文件合并两种情况,使时效性得到了更大程度的提升。