基于贝叶斯模型的中国未来气温变化预估及不确定性分析

利用第5次耦合模式比较计划(CMIP5)中35个全球气候模式历史模拟与RCP4.5预估结果,通过贝叶斯模型平均(Bayesian Model Averaging,BMA)对中国气温进行多模式集合研究,给出了中国未来气温变化预估及其不确定性的时空分布。结果表明,中国21世纪冬夏将持续升温,且升温具有冬季高于夏季,北方高于南方的特点。初期(2016—2035年)北方有很大可能(80%)升温超过0.7℃,南方升温相同幅度的概率则超过50%;中期(2046—2065年)北方和南方升温超过1.5℃的概率分别为80%和50%;末期(2081—2100年),北方(南方)有80%(50%)的可能的升温超过2℃。气温预估的不确定性研究发现,无论冬夏,21世纪不同时期升温相对较弱的塔里木盆地、青藏高原南侧和中国东南地区为不确定性低值区,基本低于0.6℃,对应可信度较高,如21世纪初期信噪比超过4;而不确定性的高值区则主要分布在新疆北部、东北平原北部和青藏高原东南侧等升温相对较大的地区,普遍高于1℃,对应可信度较低,如初期信噪比低于2.5。此外,基于信噪比对比发现除青藏高原东部外,其他区域夏季预估的可信度均高于冬季,21世纪末期高于初期,且空间分布特征一致。     

面向移动终端的专题热图实时绘制方法

针对传统基于Flash、Slivelight的移动终端热图绘制中存在的数据表现单一、绘制效率低、用户体验差等问题,以及HTML5的渲染效率差、数据复用率低等性能缺点,该文提出一种改进的HTML5专题热图实时绘制方法。引入四叉树结构进行专题数据组织,大幅度提升热图实时绘制中服务器端数据汇聚效率;采用网格化数据缓存调度方法,有效降低客户端与服务器端的数据请求,实现移动终端数据缓存最大限度的重复利用;以异步I/O消息机制,解决了热图绘制过程中的消息通道堵塞、客户端假死等问题。实验证明,该方法符合移动终端对专题热图的绘制要求,能够在提高数据利用率和系统整体性能的同时,降低移动终端的计算量,提高系统的运行效率。     

深海鲣鱼(Katsuwonus pelamis)眼窝油中DHA和EPA的提取及其抗抑郁活性研究

为了探索鲣鱼(Katsuwonus pelamis)鱼头眼窝肉中的DHA(C22:6n3)和EPA(C20:5n3)的抗抑郁活性效果,采用现代食品分离技术分离提取鲣鱼眼窝肉中的DHA和EPA,并对其抗抑郁活性效果进行研究。研究结果发现,当DHA和EPA剂量分别为50,100和300mg/kg时,能够对强迫游泳实验和悬尾实验的小鼠产生抗抑郁作用,其中低剂量(50mg/kg)表现为最活跃。DHA和EPA还能够对引起头抽动综合征的5-羟色胺小鼠产生轻微的增强作用。通过高效液相色谱-电化学法同时测定小鼠大脑区域内主要的单胺类神经递质及其代谢产物。本实验发现,与用压力媒介物处理的小鼠相比,DHA和EPA能够显著增加主要神经递质5-羟色胺和去肾上腺素在小鼠海马体、下丘脑及皮质层中的浓度,并减少5-羟色胺的代谢。DHA和EPA能够在预测抗抑郁特性的动物模型中(强迫游泳实验,悬尾实验)明确其具有抗抑郁活性效果,具有潜在的生物医学应用前景和环保效应。     

白缘(鱼央)5S rDNA的扩增分析及其在染色体上的FISH定位

本文分别对雌雄白缘(鱼央)的5S rDNA进行了PCR扩增和序列分析,并采用双色荧光原位杂交(FISH)技术,以白缘(鱼央)的5S rDNA序列和小麦的45S rDNA为探针,对其在白缘(鱼央)雌雄中期染色体上进行了FISH定位研究。结果表明,白缘(鱼央)5S rDNA序列无雌雄差异;5S rDNA的保守区序列为117 bp;5S rDNA和45S rDNA分别被定位于白缘(鱼央)的性染色体和第5号染色体上。同时从GenBank中获得了22种鱼的5S rDNA,运用DNAman软件构建了23种鱼的系统发育树,对白缘(鱼央)的进化地位进行了初步研究。本研究为阐明白缘(鱼央)在鱼类系统进化中的位置、重复序列在脊椎动物性染色体上的分布状况以及与性别决定与分化的关系,提供了资料积累和分析依据。     

CMIP5模式对中国近海海表温度的模拟及预估

基于观测和再分析资料;利用多种指标和方法评估了国际耦合模式比较计划（CMIP5）中21个模式对中国近海海温的月、季节和年际变化模拟能力。多模式集合能够再现气候平均意义下近海海温的空间分布特征;但量值上存在一定的低估。在渤海和黄海;集合平均与观测差别比较明显。在年际尺度上;与观测数据对比;模式模拟海温与Niño3指数相关性较小。中国近海海表面温度在1960-2002年有明显的升高趋势;从2003年开始增温趋缓。评估结果表明;ACCESS1.0、BCC-CSM1.1、HadGEM2-ES、IPSL-CM5A-MR、CMCC-CM、FGOALS-g2、CNRM-CM5-2、INMCM4八个模式对中国近海海温的变化有较好的模拟能力。利用ACCESS1.0、INMCM4、BCC-CSM1.1、IPSL-CM5A-MR、CMCC-CM这5个模式结果对中国近海海温未来的变化进行了预估。在RCP4.5、RCP8.5情景下;未来近100年中国近海海温有明显升高趋势;最优模式多模式集合平均增温分别可达到1.5℃、3.3℃;净热通量变化和平流变化共同促进了东海升温。     

CMIP5地球系统模式溶解氧模拟结果分析

本文基于常用的统计方法,通过与WOA09观测的海洋溶解氧浓度数据进行比较,定量地评估了9个CMIP5地球系统模式在历史排放试验中海洋溶解氧气候态特征的模拟能力。在海表,由于地球系统模式均能很好地模拟海表温度（SST）,模式模拟的海表溶解氧浓度分布与观测一致,模拟结果无论是全球平均浓度偏差还是均方根误差均接近0,空间相关系数与标准偏差接近1。在海洋中层以及深层这些重要水团所在的区域,各模式的模拟能力则差异较大,尤其在溶解氧低值区（OMZs）所在的500m到1000m,各模式均出现全球平均偏差、均方根误差的极大值以及空间相关系数的极小值。在海洋内部,模式偏差的原因比较复杂。经向翻转环流和颗粒有机碳通量均对模式的偏差有贡献。分析结果表明物理场偏差对溶解氧偏差的贡献较大。一些重要水团,比如北大西洋深水,南极底层水以及北太平洋中层水在极大程度上影响了溶解氧在这些海区的分布。需要指出的是,虽然在海洋内部各模式模拟的溶解氧浓度偏差较大,但是多模式平均结果却能表现出与观测较好的一致性。     

Prediction of Seaward Slope Recession in Berm Breakwaters Using M5' Machine Learning Approach

In the design process of berm breakwaters, their front slope recession has an inevitable rule in large number of model tests, and this parameter being studied. This research draws its data from Moghim’s and Shekari’s experiment results. These experiments consist of two different 2D model tests in two wave flumes, in which the berm recession to different sea state and structural parameters have been studied. Irregular waves with a JONSWAP spectrum were used in both test series. A total of 412 test results were used to cover the impact of sea state conditions such as wave height, wave period, storm duration and water depth at the toe of the structure, and structural parameters such as berm elevation from still water level, berm width and stone diameter on berm recession parameters. In this paper, a new set of equations for berm recession is derived using the M5'' model tree as a machine learning approach. A comparison is made between the estimations by the new formula and the formulae recently given by other researchers to show the preference of new M5'' approach.     

Intercomparison of CRA-Interim Precipitation Products with ERA5 and JRA-55

By using the hourly data from surface meteorological stations in China, the 3-hour precipitation data from CRA-Interim (Chinese Reanalysis-Interim), ERA5 (ECMWF Reanalysis 5) and JRA-55 (Japanese Reanalysis-55) are compared, both on the spatial-temporal distributions and on bias with observation precipitation in China. The results show that: (1) The three sets of reanalysis datasets can all reflect the basic spatial distribution characteristics of annual average precipitation in China. The simulation of topographic forced precipitation in complex terrain by CRA-interim is more detailed, while CRA-interim has larger negative bias in central and East China, and larger positive bias in southwest China. (2) In terms of seasonal precipitation, the three sets of reanalysis datasets overestimate the precipitation in the heavy rainfall zone of spring and summer, especially in southwest China. CRA interim’s location of the rain belt in the First Rainy Season in South China is west by south, the summer precipitation has positive bias in southwest and South China. (3) All of the reanalysis datasets can basically reflect the distribution difference of inter-annual variation of drought and flood, but the overall the CRA-Interim generally shows negative bias, while the ERA5 and JRA-55 exhibit positive bias. (4) For the diurnal variation of precipitation in summer, all the reanalysis datasets perform better in simulating the daytime precipitation than in the night, and bias of CRA-interim is less in southeast and northeast than elsewhere. (5) ERA5 generally performs the best on the evaluation of quantitative precipitation forecast, the JRA-55 is the next, followed by the CRA-Interim. CRA-Interim has higher missing rate and lower threat score for heavy rains; however, at the level of downpour, the CRA-Interim performs slightly better.     

模式内部变率引起的1.5℃和2℃升温阈值出现时间模拟的不确定性研究

模式内部变率是模拟结果不确定性的重要来源,然而它对于1.5℃和2℃升温阈值出现时间不确定性的影响尚不清楚。因此,基于耦合模式比较计划第五阶段(CMIP5)的多模式数据研究了模式内部变率对1.5℃和2℃升温阈值出现时间不确定性的影响以及对未来排放情景的敏感性。结果表明,模式内部变率对升温阈值出现时间模拟的影响与外强迫的影响相当,单个模式内部不同成员达到全球平均1.5℃或2℃增温的年份相差2~12年;其影响具有明显的空间差异,影响极大值出现在欧亚大陆以北洋面、白令海峡周围区域、北美东北部及其与格陵兰岛之间的海域、南半球高纬地区等;低排放情景下模式内部变率的影响大于高排放情景。     

含部分晶须的钛酸锂的制备及其性能表征

L i4T i5O12是一种循环性能好、有很好的充放电平台、理论比容量较大、不与电解液反应的新型负极材料,研究探索以偏钛酸和碳酸锂为主要原料制备含部分晶须的尖晶石型晶型L i4T i5O12的一种方法。通过此工艺在1 000℃煅烧8 h后在样品中约20%的晶须出现,晶须的直径≤0.5μm,晶须的长度约为7μm。