A statistical approach to evaluating distance metrics and analog assignments for pollen records

The modern analog technique typically uses a distance metric to determine the dissimilarity between fossil and modern biological assemblages. Despite this quantitative approach, interpretation of distance metrics is usually qualitative and rules for selection of analogs tend to be ad hoc. We present a statistical tool, the receiver operating characteristic (ROC) curve, which provides a framework for identifying analogs from distance metrics. If modern assemblages are placed into groups (e.g., biomes), this method can (1) evaluate the ability of different distance metrics to distinguish among groups, (2) objectively identify thresholds of the distance metric for determining analogs, and (3) compute a likelihood ratio and a Bayesian probability that a modern group is an analog for an unknown (fossil) assemblage. Applied to a set of 1689 modern pollen assemblages from eastern North America classified into eight biomes, ROC analysis confirmed that the squared-chord distance (SCD) outperforms most other distance metrics. The optimal threshold increased when more dissimilar biomes were compared. The probability of an analog vs no-analog result (a likelihood ratio) increased sharply when SCD decreased below the optimal threshold, indicating a nonlinear relationship between SCD and the probability of analog. Probabilities of analog computed for a postglacial pollen record at Tannersville Bog (Pennsylvania, USA) identified transitions between biomes and periods of no analog.     

Geoid determination using adapted reference field, seismic Moho depths and variable density contrast

 The traditional remove-restore technique for geoid computation suffers from two main drawbacks. The first is the assumption of an isostatic hypothesis to compute the compensation masses. The second is the double consideration of the effect of the topographic–isostatic masses within the data window through removing the reference field and the terrain reduction process. To overcome the first disadvantage, the seismic Moho depths, representing, more or less, the actual compensating masses, have been used with variable density anomalies computed by employing the topographic–isostatic mass balance principle. In order to avoid the double consideration of the effect of the topographic–isostatic masses within the data window, the effect of these masses for the used fixed data window, in terms of potential coefficients, has been subtracted from the reference field, yielding an adapted reference field. This adapted reference field has been used for the remove–restore technique. The necessary harmonic analysis of the topographic–isostatic potential using seismic Moho depths with variable density anomalies is given. A wide comparison among geoids computed by the adapted reference field with both the Airy–Heiskanen isostatic model and seismic Moho depths with variable density anomaly and a geoid computed by the traditional remove–restore technique is made. The results show that using seismic Moho depths with variable density anomaly along with the adapted reference field gives the best relative geoid accuracy compared to the GPS/levelling geoid. Received: 3 October 2001 / Accepted: 20 September 2002 Correspondence to: H.A. Abd-Elmotaal     

荒漠戈壁下垫面表面动量和感热湍流通量参数化研究

用合理筛选以后的野外观测资料，研究了荒漠戈壁地表湍流通量参数化的问题。首先，分析了Monin-obukhov相似函数的特征，并拟台出了其经验公式。结果表明，风速和温度相似性函数随稳定度参数的变化曲线与典型经验曲线差异较小，并且在经验曲线分布范围以内，但中性时的值有所不同。同时，还用该资料给出了动量和标量粗糙度(感热粗糙度)长度的平均值及其标量粗糙度随摩擦速度的变化关系。发现标量粗糙度的平均值大约比动量粗糙度的小一个量级，并且随摩擦速度的增大而减小，但明显比其理论预测值要大。     

实验速度场测量技术及对流边界层特征研究

在对流槽中对对流边界层(CBL)温度场实验研究的基础上,进一步尝试通过实验技术测量速度场并分析研究CBL中的速度场特征。在应用PIV测量技术时选用铝粉作示踪粒子。实验证明了在混合层中速度分布明显具有对流边界层热泡特性;混合层顶部的速度分布很好地反应出夹卷层的结构特征;湍流速度特征量的垂直分布合理,与野外实测结果和类似的对流槽实验结果接近;误差分析表明示踪粒子的跟随性良好,粒子速度的测量结果能真实地反应流体的运动特征,从而得证了分析结果的可靠性。     

CT长骨测量在骨折髓内钉固定术中的应用

目的：探讨CT在长骨测量中的应用价值.方法：经X线检查证实的肱骨、股骨、胫骨骨折患者600多例，其中302例临床行髓内钉固定术，并在术前进行了健侧骨的CT定位扫描，测量其两点之间骨干长度及骨髓腔最窄处的宽度。结果 依据术前CT定位测量数据而选择的髓内钉在手术中完全适用。结论：此方法操作简便测量数据准确为临床提供可靠依据。     

环电流区中性原子观测特性模拟研究

为了给双星计划中性原子(ENA)探测仪的研制提供可靠 的理论依据，并为未来中性原子探测数据的分析及研究做好准备，针对双星轨道初步模拟计 算了双星ENA探测仪对磁暴时中性原子的观测特性. 建立了磁暴主相期间环电流离子分布的 一 个近似理论模式，并模拟计算了极轨卫星在极区上空、赤道面以及其他位置上对不同强度磁 暴主相期间环电流区ENA空间角分布及能谱的观测结果. 研究表明，存在环电流区方向和南 北极区环电流粒子沉降带两个中性原子强度极大区域；磁暴越强烈，注入区高度越低，环电 流区观测到的ENA通量越高；处于有利位置的ENA探测器可分辨注入区内边界或注入前沿；EN A探测器能够分辨环电流带离子分布的不均匀性；由于离子交换截面的差异，H，O，He 3种E NA的能谱分布不同；在10～80keV能谱范围内通量较强，易于观测；环电流区H，O两种ENA 通 量较强，有利于观测；而环电流区He ENA通量很弱，不易于观测. 模拟计算研究表明，双星 极轨卫星能够对环电流区ENA进行有效探测；低纬轨道上的ENA探测器也能够对环电流区ENA 进行一些观测；ENA探测器的研制应重视低、中能量范围ENA的探测.     

磁场重联中离子轨道的混合模拟研究

在使用2.5维混合模拟方法研究了Petschek模型稳态驱动磁场 重联演化的基础上， 本文考察了计算域内各典型区域中粒子分布函数的变化，描绘了重联区不同位置几种类型的 非Maxwell分布函数. 结果表明，磁场重联会将重联区少部分粒子加速到很高的能量，不同 加速程度的粒子将形成球壳状的速度分布. 粒子的轨道特征表明，在重联区中出流的粒子， 有一部分被磁镜捕获，其回旋半径大于重联区宽度，并构成整个流体速度的低速部分. 另外 ，在X中性点附近进入重联区的粒子沿磁力线向出流区以三种形式漂移，分别为：沿磁力线 逃逸、捕获在磁镜中随流体运动、横越磁力线漂移，其比例分别约为70%，20%和10%。     

二维波动方程约束反演的大范围收敛广义脉冲谱方法

针对二维波动方程，将大范围收敛的同伦 方法引入算子参数识别反演的过程，并结合求解不适定问题的Tikhonov正则化方法，设计了二维波动方程反演的大范围收敛广义脉冲谱方法，并利用测井资料进行了约束反演. 大量 的数值模拟结果以及抗噪实验均表明了方法的有效性.     

多相流动电磁波成像测井测量敏感场计算

在多相流动电磁波成像测井研究中，测量敏感场是设计测量仪器和研究图像重建算法的前提工作. 本文用数值方法计算多相流动电磁波成像测井测量敏感场. 根据测量探头电极阵列的对称性，将三维敏感场问题划分为轴向和横向两个平面问题，然后应用有限元算法求解两个平面电势分布问题，对于不同介质模型，计算各种测量条件下测量区域内电势分布，进而根据电势分布计算测量敏感场. 结果表明测量敏感区域为发射电极到测量电极的弧形区域，在发射电极到测量电极的电势梯度线上，测量敏感函数近似于一个指数函数.     

上地幔顶部折射波走时层析成像研究综述

简要介绍了上地幔顶部折射波走时层析成像研究的发展历程，详细介绍了上地幔项部折射波走时层析成像研究的各种方法并分析了其优缺点，介绍了国内外有关上地幔顶部折射波的研究工作和成果，阐述了上地幔顶部速度结构与构造活动的关系及其地球动力学意义。