Locating regional seismic events with global optimization based on interval arithmetic

More than 1000 seismic events in northern Europe at distances of up to 400  km from the detecting network are located using an optimization method in which the global minimum of the traveltime function residuals is searched for using an Interval Arithmetic (IA) method. Epicentres are determined using P waves detected by the Finnish national seismic network: up to 15 stations were used in the analysis. The IA results coincide with locations provided by the University of Helsinki bulletins with a median location bias of 7.6  km.
  A second data set of 59 explosions in the Siilinjärvi mine in central Finland was examined in detail, because the locations of the explosions were known exactly. In this case, the median difference of IA locations was 3.8  km from the average location of mine explosions, while all 59 events were located within 9  km of the 'true' epicentres. The corresponding median error of the University of Helsinki locations was smaller (3.2  km), but some Helsinki locations were well over 10  km from the mine. The convergence towards the global optimum using interval arithmetic was fast when compared with the conventional least-squares approaches for epicentre determinations.     

洱海地区一万多年以来气候环境演化的湖泊沉积记录

根据对洱海北部10．8m深水区ES孔沉积物高分辨率的孢粉、粒度、碳屑、藻类分析,结合AMS^14C测年数据,划分了11个阶段,恢复了一万多年以来云南洱海地区气候环境演化序列．全球性的降温事件在该地区都有明显的反映,包括9900aBP(Younger Dryas)、8500aBP、7100aBP、5100aBP左右的四次冷事件,6800—5500aBP为全新世水热配置最佳期,距今2400年开始该地区出现较为明显的人类活动．     

水体营养物及其响应指标基准制定过程中建立参照状态的方法—以典型浅水湖泊太湖为例

建立参照状态是水体营养物及其响应指标基准制订的关键性工作,建立参照状态的方法主要有时间参考状态法、空间参考状态法、频率法、沉积物历史反演法和预测或外推模型法等,以我国东部湖区典型水体太湖为例,主要应用频率分析法建立了太湖营养物总氮、总磷及响应指标叶绿素a、塞氏深度基准的参照状态,并用时间参考状态法和沉积物历史反演法进行了总氮和总磷参照状态值的验证,综合研究分析显示太湖营养物总磷、总氮的参照状态值应为0.03mg/L、0.6mg/L;响应指标叶绿素a、塞氏深度的参照状态值应为0.004mg/L、0.70m.研究结果旨在为我国水体营养物及其响应指标基准、标准的研究与制订以及我国水体富营养化的控制提供理论和方法借鉴.     

湖泊生态修复基准环境的制定:古生态学面临的机遇

全球范围内的湖泊生态环境均出现了不同程度的退化,对其进行生态修复的最终目的,就是要将受损的生态系统尽量恢复到人类干扰前或接近人类干扰前的生态状况,即基准环境.湖泊生态系统是长期演化的产物,其形成及演化机制必须从历史的视角加以考察,因此基于湖泊沉积物的古生态学技术在制定基准环境方面有着独特的优势.本文从基准环境的定义、建立的常用方法、基本特征和典型应用几个方面介绍了古生态学手段在湖泊生态修复中的应用,提出中国今后利用古生态学手段在水环境治理工作的应用前景.     

海水营养盐参考物质的国际比对实验

准确可靠的海水营养盐数据是研究海洋生物地球化学过程的重要前提,为增加我国海洋化学实验室与全球其他实验室间的营养盐数据的可比性,本文介绍了厦门大学近海海洋环境科学国家重点实验室参与由国际海洋碳协作计划等海洋机构组织的海水营养盐参考物质的国际比对实验的具体测量过程和测量结果。在5次国际比对实验中（2006—2017年）,本实验室采用基于间隔连续流动分析技术测量海水营养盐参考物质中的硝酸盐、亚硝酸盐、活性磷酸盐和活性硅酸盐,在共计117项比对参数中,本实验室的结果与其他实验室高度可比,获得的满意测量结果高达109项,占比大于90%,且其中88%的测量值与公认的标准值的偏差在1倍的能力评定标准偏差之内,与国际同类实验室相比,本实验室对海水营养盐的测量能力在历年中保持在国际先进行列。本文基于历年国际比对的经验,对如何提升我国对海水、特别是开阔大洋营养盐测量的准确度提出了参考建议,为提高我国对海水营养盐的测量能力达到国际先进水平提供了借鉴。     

Pre-summer Persistent Heavy Rain over Southern China and Its Relationship with Intra-seasonal Oscillation of Tropical Atmosphere

Based on daily precipitation data supplied by the Chinese meteorological administration, hourly reanalysis datasets provided by the ECMWF and daily outgoing long wave radiation supplied by the NOAA, the evolution regularity of continuous heavy precipitation over Southern China(SC) from April to June in 1979-2020 was systematically analyzed. The interaction between specific humidity and circulation field at the background-scale, the intra-seasonal-scale and the synoptic-scale, and its influence o...     

Life cycle of intraseasonal oscillation of summer SST in the western South China Sea

Intraseasonal oscillation (ISO, times-cales of 30~90 d) of summer sea surface temperature (SST) in the western South China Sea is studied using harmonic and empirical orthogonal function analyses of microwave observations by the tropical rainfall measuring mission satellite. Each summer from May to September, two or three ISO events occur off South Vietnam, with a typical period of approximately 50 d. The life cycle of these events from the initiation to decay of SST anomalies is described.     

雷达回波大地坐标的参考定位计算方法

随着现代空间技术发展和国家大地坐标系CGCS2000的全面启用,精确的点位坐标得到了广泛地应用。库长小于百米的高分辨率天气雷达的业务化应用,提高了回波点位表达的准确性要求。在本研究中,定义了雷达“参考定位球”,利用CGCS2000的三维地心坐标,在参考定位球和地球椭球体之间建立数学联系,通过大地坐标、参考坐标和雷达观测坐标之间的相互转换,实现了雷达回波大地坐标的精确计算。在此基础上对目前普遍采用的地球圆球体近似方法进行了误差分析:其误差以水平偏离为主,偏离程度与雷达观测坐标和雷达纬度位置有关,高纬度雷达和低纬度雷达的偏离程度要大于中纬度雷达;最大偏离随距离增加而增加,探测距离50~400 km的最大偏离与探测距离之比在2‰~5‰之间,一般情况下可忽略,在坐标精度要求较高时需要考虑误差带来的影响。     

太行山复杂地形下华北暖季极端降水的时空分布特征

基于2012—2021年5—9月华北五省的逐日降水资料和台站地形高度数据,统计分析了华北全区及各子区域极端降水事件的降水量及其强度和频次的时空分布特征;并运用地理加权回归(GWR)模型分析得到极端降水事件的降水量、强度及频次与海拔高度之间的关系。结果表明:1)华北区域极端降水量的时间变化均呈多波动特征且区域差异性显著,太行山以西高原和以东平原降水频次多、波动明显且强度较弱,太行山南段以南平原降水频次少、变化平缓而强度明显偏强。2)极端降水量的空间分布呈现南北少、中间多的型态分布,降水量大值区分别位于燕山东南侧和太行山南段晋冀豫三省交界处;极端降水高频站点主要聚集在晋东南地区;日最大降水量超过300 mm的站点主要集中在太行山脉和燕山山脉与华北平原的过渡地带。3)华北区域38°N以北,极端降水量、降水频次、强度和日最大降水量均随海拔高度的升高而减小;38°N以南,山西南部临运地区降水量随海拔高度的升高而显著增加。由于降水频次和强度与地形均存在正相关而导致,太行山附近降水量随海拔高度的升高而减小的贡献主要在于降水强度而非降水频次。