MIROC_Hires模式模拟我国极端降水非均匀性在CO2浓度增加下的响应

利用日本东京大学气候系统研究中心、日本环境研究所和日本地球环境研究中心联合研制的全球海气耦合气候系统模式(MIROC_Hires)输出的逐日降水资料,探讨CO2浓度增加下我国极端降水非均匀性的响应及其可能机制。结果表明:(1)就气候平均而言,CO2浓度增加后,我国南部地区极端降水事件的发生更为集中,而北方地区的极端降水事件分布较平均。(2)从年际变率来看,我国南部地区极端降水事件集中度在"A1B试验"中偏小,年际之间的差异不大,而北方地区的极端降水集中度增加,年际之间变化剧烈。(3)CO2浓度增加后,南方和北方地区在水平和垂直上的增温幅度不一致,且整层大气平均的稳定度呈现出南北反相差异。这种不均匀增暖的分布很可能是导致我国极端降水非均匀性在CO2浓度增加后变化的原因。     

基于Poynting矢量的地震照明分析

地震照明分析能够定量分析影响逆时偏移成像质量的因素。文章基于Poynting矢量方法进行地震定向照明分析及成像补偿方法研究,利用Poynting矢量进行波场传播角度分解,通过计算不同入射及散射波方向的部分照明建立局部照明矩阵。该矩阵包含了照明分析中波与地质结构相互作用所涉及的所有角度信息,可以方便地分析目标附近所有可能的入射波和散射波对局部照明的贡献。根据局部照明矩阵可以获得对地下结构的照明描述、采集倾角响应,并依此进行成像补偿计算。以SEG/EAGE模型作为数值计算实例,进行基于Poynting矢量的照明分析及成像补偿,有效地提高了成像质量。该方法为角度域逆时偏移成像校正及分辨率分析等提供了高效的处理手段。     

可控震源定向照明方法的仿真研究

当野外噪声很强,即使使用组合震源地震也无法获得满意信噪比的地震数据时,本文提出了一种基于可控震源阵列的定向照明控制方法,采用该方法可形成定向地震波.通过仿真研究合成了8激震器可控震源阵列分别采用简单组合及定向照明技术得到的单炮地震记录,可以看出采用合适的延时参数,定向照明单炮地震记录的反射波信噪比高于组合地震情况.定量的计算结果表明,实验条件下采用0.89 ms延时参数,各反射波信噪比分别提高了10.19 dB,3.23 dB和1.02 dB.由此可见,可控震源定向照明地震技术是一种提高原始地震资料信噪比的有效方法.     

大场景地形三维逼真显示的一种方法

介绍了一种如何根据DEM三维位置进行三维逼真显示的实现方法,根据三维变换原理将三维位置转换成平面二维坐标,参考Phong光照模型,考虑了地形高度而计算光照强度,对显示中遇到的侧面显示和消隐问题进行了阐述,通过干涉SAR生成的DEM进行了大场景三维逼真显示,说明了方法的可行性.     

垂直不均匀分层的地基GPS层析水汽研究

依据四川省内GPS数据研究垂直分层方法对层析结果的影响及大气水汽随着高程变化的特点,提出一种垂直不均匀分层方法。与垂直均匀分层进行对比实验,不均匀分层的层析结果与探空水汽结果更吻合。由于水汽主要集中在对流层中低层,对流层低层的垂直分辨率相对较高,采用垂直不均匀分层方法得到的大气水汽的变化特征更加细致。考虑到水汽分布的不均匀特点,认为垂直不均匀分层更符合大气水汽的实际分布。四川地区的水汽层析实验研究结果表明文中提出的垂直不均匀分层方法可行且有效。     

Impacts of forest structure on precipitation interception and run‐off generation in a semiarid region in northern China

Water resource scarcity and uneven distribution are 2 major environmental issues in China today. Forest structure is a dominant factor that influences hydrological processes, but the specific interactions remain uncertain due to the predominant use of individual or 1‐dimensional forest structure metrics in previous studies. In this study, forest structures in 8 run‐off plots on Mount Miaofeng in north China were parameterized by metrics of different dimensionalities. The relation between canopy interception and forest structure, shrub/litter interception, and forest structure as well as run‐off and forest structure were analysed by regression method and validated by leave‐one‐out cross test. The results showed that canopy interception rates ranged from less than 0.10 all the way to 0.80, affected by forest structure and precipitation, with interception rate decreasing logarithmically as precipitation increased. Forests with a larger canopy area (CA), leaf area index (LAI), and higher average height (H) had a narrow range of canopy interception rates, and forest with larger value of diameters at breath height (DBH), H, LAI, vertical heterogeneity coefficient (T), and structure complexity index (SCI) had higher interception rates. Forests with higher value of DBH, H, and horizontal heterogeneity coefficient (R) had higher shrub/litter interception rates on the forest floor. The run‐off coefficient was only significantly associated with LAI, T, and SCI. The validation test indicated that regression analysis of canopy interception rates and shrub interception are reliable and SCI is a key factor to influence the run‐off coefficient. However, the regression results of litter interception have a relatively large error. According to the results, to reduce the risks of the landslides and floods, forest managers should complicate the canopy and preserve trees with thicker stems and larger canopies. By contrast, to obtain more water resource from run‐off in arid regions, forest managers should harvest trees with large canopies and construct complex vertical structures by intermediate cutting.     

遥感影像定向光照增强及构造解译

多光谱假彩色合成遥感影像已经广泛应用于线性构造解译,受构造应力场制约,区域构造均具有显著的定向性,当卫星影像拍摄时光照方向与区域线性构造方向不能匹配时,构造特征常常不能很好显示,从而影响解译效果。文章提出一种利用数字高程模型模拟特定方向光照模型增强多光谱影像的新方法,用垂直于解译目标的最佳光照模型替代原光照模型以增强区域构造线性特征,同一地区对不同方向的构造解译采用了不同方向的光照模型,有效提高了线性构造信息的可解译程度。以四川盆地西侧的龙门山以南地区为例,进行了断裂构造的遥感解译,对该区地震研究和油气勘探工作具有参考意义。     

外界因素对条斑紫菜体细胞分化发育的影响——Ⅰ. 温度、光强实验

本实验利用酶解技术得到单个体细胞,较详细地研究了不同温度、光照强度对体细胞分化发育的影响,从而确定出体细胞培养的最佳条件,为进一步利用条斑紫菜体细胞育苗这一新技术打下了基础。     

考虑界面应力分布不均匀影响的挡土墙主动土压力分析方法

目前关于挡土墙土压力的计算多采用水平分层研究方法,该法在计算分析中常假设分层单元界面上的竖向正应力和水平剪切应力均匀分布,未考虑界面应力分布不均匀对土压力计算结果的影响。为此,本文基于现有的墙后填土应力分布及主应力偏转规律,将界面上不均匀分布的剪应力和正应力等效为作用在楔体单元边界的集中力,通过楔体单元受力分析及其静力平衡条件,建立了可以考虑单元界面剪应力和正应力分布不均匀影响的挡土墙主动土压力分析新方法,并探讨了不均匀界面应力对土压力计算结果的影响。研究结果表明：分层单元不均匀界面应力作为滑动楔体内部土体的内力不会对土压力合力的大小产生影响,但会对土压力分布和土压力合力作用点位置产生影响,且相对于水平剪切应力,竖向正应力对土压力计算结果的影响更大。通过对比论证,发现在考虑界面应力分布不均匀情况下,计算结果可以更准确地描述土压力的分布规律,土压力分布曲线的拐点随着墙土接触摩擦角$\delta $的增大和填土内摩擦角$\varphi $的减小而上升,土压力合力作用点位置随着$\delta /\varphi $的增大而上升。     

多级存储优化的大规模全局光照快速计算

针对大规模复杂场景渲染的全局光照计算量大从而影响其渲染实时性的问题,提出了一种基于多级分辨率纹理存储结构的改进体素锥追踪全局光照算法。算法首先采用基于人眼视觉特性的多级分辨率纹理存储结构高效存储光照信息,并在直接光照计算时,结合存储结果特点,然后采用混合存储的GPU硬件加速与无贡献节点丢弃的软件加速相结合方法,进一步提高光照渲染效率,最后基于多级纹理及闭合体节点自适应合并对锥波滤器进行改进,实现全局光照的高效计算。试验结果表明,改进算法减少了光照计算量,降低了系统内存占用,并取得了与经典算法相近的场景光照渲染效果,从而验证了其在大规模光照计算的有效性。