大洋钻探与全球变化(二)——从海洋角度研究第四纪古全球变化

海洋在第四纪全球气候和环境的变化中起着至关重要的作用，一方面，海洋沉积记录了大量第四纪古全球变化的信息，特别是可提供古球变化中高分辨率的短期气候事件的记录，另一方面，无论是全球性大洋环流，生物和化学的变化，还是区域性西太平洋边缘海浅水陆架的出没，这些海洋事件都可能是许多第四纪古全球变化现象的原因之所在。因此，从海洋角度研究第四纪古全球变化，已成为当前古全球变化和国际古海洋学研究的重点。在这方面，深     

基于Coulomb-ETAS混合模型的强余震时空发生率预测及效能评估

为考察震后早期阶段混合模型的优势及实际预测效能,提升震后早期强余震时空预测的准确性,构建可操作的地震预测研究工作模型基础,选择能够较好反映震后空间应力分布的库仑应力变化和反映余震序列衰减且拟合效果较好的ETAS模型,构建Coulomb-ETAS混合模型。此模型依据强余震大多发生在应力加载区的实际情况,利用混合模型学习期间加载区事件的发生比例,将预测率从抑制区重新分配到加载区。以2021—2022年发生的云南漾濞6.5级、青海玛多7.4级、青海门源6.9级和四川泸定6.8级4次6.0级以上强震为例,对构建的混合模型进行检验和评估,并与单一的ETAS模型、C-RS模型进行对比。研究结果表明,3个模型在震后早期阶段对强余震均表现出相对较好的预测效果,呈现出与实际结果类似的衰减特性,仅有较少的预测失效现象。在频次滑动预测上,ETAS和Coulomb-ETAS模型优于C-RS模型,统计模型优势相对比较显著; 在空间发生率预测上,Coulomb-ETAS模型优于ETAS模型,认为库仑应力分布的混合模型能够降低虚报率,进而提高空间预测的准确性。因此,从4次震例上看,该混合模型优于单一的统计模型和物理模型,能够较好地适用于主震后的强余震时空预测,也可为开展多个模型混合及强余震预测之外的地震预测业务应用场景提供参考。     

基于景观格局分析的厦门市生态风险评价

厦门市已成海岸带城市中高质量发展的典范,为科学制定土地利用政策,维护区域生态安全格局,有必要基于景观格局开展生态风险评价。本研究利用1990、2000、2010、2020年厦门市土地利用数据,基于ArcGIS 10.8和Fragstats 4.2平台揭示景观格局变化特征与生态风险的时空分布规律。结果表明：(1)1990—2020年,厦门市耕地、林地、水域面积减少,建设用地面积增加,草地面积保持稳定。(2)耕地是厦门市土地利用的主要转出类型,共转出了238.63 km²,在2000—2010年期间土地利用类型变化最为活跃。(3)除建设用地外其他土地利用类型的干扰度指数均呈上升趋势。(4)厦门市景观生态风险以中风险、较高风险为主,高生态风险区域面积呈下降趋势,平均生态风险指数由0.035 1降低至0.029 8。本研究结果可为海岸带城市生态风险控制提供有用信息,为优化沿海地区景观格局、促进社会经济可持续发展和生态文明建设提供参考。     

新疆冰川近期变化及其对水资源的影响研究

新疆的冰川水资源居全国第一,在新疆水资源构成和河川径流调节方面占有重要地位。最近30多年来,随着气温升高,冰川出现了剧烈的消融退缩,冰川融水径流量普遍增加,并对气温的依赖性增强。文章基于最新冰川观测研究资料,阐述新疆冰川的近期变化,分析对水资源的影响。研究表明,所研究的1800条冰川,在过去26～44年间,总面积缩小了11.7％,平均每条冰川缩小0.243km2,末端退缩速率5.8m/a。冰川在不同区域的缩小比率为8.8％～34.2％,单条冰川的平均缩小量为0.092～0.415km²,末端平均后退量为 3.5～10.5m/a。由于新疆各流域中冰川的分布、变化特征,以及融水所占河川径流的比例不同,因此,未来气候变化对新疆各个区域水资源的影响程度和表现形式是不同的。分析表明,在塔里木河流域,冰川水资源具有举足轻重的作用,但是,一旦冰川消融殆尽,对该地区将产生灾难性影响,现今该区冰川消融正盛,估计在今后30～50年,只要保持升温,冰川融水量仍会维持。未来20～40年,天山北麓水系中,1km²左右的小冰川趋于消失,大于5km²冰川消融强烈,因此,以小冰川居多的河流受冰川变化的影响较大。东疆盆地水系中的冰川数量少,并处在加速消融状态,河川径流对冰川的依赖性强,冰川的变化已经对水资源量及年内分配产生影响,水资源已经处在不断恶化之中。对于伊犁河与额尔齐斯河流域,未来冰川变化对水资源的影响在数量上可能有限,但会大大削弱冰川融水径流的调节功能。而气候变化对积雪水资源的影响和可能造成的后果应该予以特别关注。     

面向地理国情监测的地表覆盖变化信息提取方法

提出了一种基于矢栅协同的地表覆盖变化信息提取方法,并详细分析了其关键技术。在变化检测指标设计中,提出顾及遥感指数量化范围拉伸的变化发现算法;通过选取试验区,利用统计计算与空间叠置分析,提取出地表覆盖变化发生区域与变化类型信息,对方法的可行性进行了验证。研究表明,该方法以地理国情普查成果本底数据作为基础,可获得高精度的地表覆盖变化信息,能够为地理国情监测提供一种适用而有效的、基于高分辨率遥感影像的变化信息提取模式。     

若尔盖县生态系统脆弱性遥感监测评价

生态系统脆弱性是表征人地关系系统响应环境变化的重要属性,基于遥感与地理信息技术,利用多因素主导分析法对若尔盖县2010年、2014年的生态系统脆弱性进行了监测分析。研究结果表明,若尔盖县生态系统脆弱性主要受沙漠化与土壤侵蚀影响;2010-2014年,其生态系统脆弱性减小,脆弱区域占比较小,且主要分布于若尔盖县北部与东南部区域;生态系统脆弱性随海拔升高先降后升,随坡度增大而增加,未利用地的生态系统最为脆弱。     

不同计算形式的相关分析在气象中的应用综述

相关分析在气象科研和业务中具有广泛应用,是定量分析气象变量之间关系的重要工具。首先系统综述了气象科研与业务中不同计算形式的相关分析算法,然后重点阐述了相关分析在气象领域应用的最新进展,特别是全窗口滑动相关和相关系数的扫描式多尺度突变检测算法。接着介绍了大数据研究领域中新发展的相关分析算法,简析了其对气象相关分析的启示。最后分析了气象相关分析中存在的问题,并且对相关分析在气象领域未来的发展趋势进行了展望。