The world economy in a cube: A more rational structural representation of sustainability

National economic systems are investigated in a 3-axis diagram where three different indicators are used to account for resource use, societal organization, and goods and services produced, respectively. This framework is consistent with an input-state-output (environment–society–economy) scheme based on a logical, physical and thermodynamic order between the three dimensions of sustainability. This approach highlights which input-state-output relations are realized and which relations are less common in the behavior of these systems. It assesses and overcomes major drawbacks of common representations of sustainability. Within a cube diagram, 99 national economies are ranked and grouped into 8 categories, which are labeled to reflect the main characteristics of their behavior according to the three environmental, social and economic parameters. A cluster analysis is also performed in order to statistically support the classification and strengthen the interpretation of results. Results show that no countries exhibit a dematerialization of economic activity and that non-sustainable economic activity can take place over a wide range of income distributions (Gini coefficients).     

原子荧光光谱分析技术的创新与发展

原子荧光光谱法(AFS)因化学蒸气分离、非色散光学系统等特性,是测定微量砷、锑、铋、汞、硒、碲、锗等元素最成功的分析方法之一.我国科技工作者为原子荧光光谱分析的发展作出了重要贡献:发明了高强度空心阴极灯、小火焰原子化、自动低温点火装置等许多专利技术;研制出多通道、氢化物与火焰原子化一体和六价铬检测等多种原子荧光光谱仪;研究出铅、锌、铬和镉的新化学蒸气发生体系和专用试剂,以及碘、钼间接测定方法;出版了5部专著;每年发表大量的研究和应用成果.本文对近二十年原子荧光光谱分析技术新进展,分专著出版、综述性文献、仪器及技术和应用四个方面进行综述,涉及地质、生物、水及空气、金属及合金、化工原料及试剂等物料,同时评述了原子荧光光谱分析在形态和价态分析方面的进展.提出研究新型激光激发光源、开发更加稳定可靠的高强度空心阴极灯、拓宽测试元素和领域、深入研究反应机理是未来原子荧光光谱分析的发展方向.     

耦合PCA-SVM算法的金矿矿床规模预测分析研究

判断矿床(点)的类型是矿床勘探中的重要内容,传统预测金矿成矿规模的方法不仅耗时耗力,而且所需的经济成本较大。为提高矿床规模的勘探效率和准确度,揭示元素与金矿成矿规模的潜在联系,文中提出了耦合主成分分析(principal component analysis,PCA)和支持向量机(support vector machine,SVM)算法的预测分析PCA-SVM(principal component analysis-support vector machine)方法。该方法先通过主成分分析提取数据中的主要特征,再将主要特征带入支持向量机算法,从而训练出最优分类器以预测金矿成矿规模。文中共使用了3 812个金矿样本数据用于学习训练和预测分析,训练准确率为92.3%,测试准确率为88.7%,分别比直接使用支持向量机算法高出14.3%和17.1%。基于PCA-SVM的预测模型,不仅消除了人为主观因素的影响,而且有效提高了勘探过程中矿床预测的准确率和矿床勘探的效率,为地质勘查工作提供依据。     

Uncertainty in projections of the South Asian summer monsoon under global warming by CMIP6 models: Role of tropospheric meridional thermal contrast

本文基于第六次国际耦合模式比较计划共18个模式的工业革命前实验和CO₂浓度突然四倍实验,发现在CO₂四倍强迫下,南亚夏季风环流呈显著减弱趋势,但减弱强度存在较大模式间差异.利用Webster-Yang指数和经向哈得莱环流指数的下降趋势表征SASM减弱强度,发现该下降趋势与欧亚大陆-印度洋之间对流层上层经向温度梯度的变化值(EUTT-IUTT)高度相关.进一步利用气候反馈-响应分析方法进行分析,发现EUTT-IUTT变化的模式间差异主要来自于大气动力过程,其次是云的短波辐射效应的贡献.地表潜热通量和云的长波辐射效应缩小了EUTT-IUTT变化的模式间差异.     

日本囊对虾(Marsupenaeus japonicus)3个野生种群和1个养殖种群的形态差异与判别分析

采用3种多元分析方法,对3个野生种群和1个养殖种群的13个形态比例参数进行比较研究。聚类分析结果表明,广东湛江和海南临高的种群形态最接近,福建厦门种群的趋异程度最大。主成分分析构建了6个主成分,其贡献率分别为:第1主成分23.084%,第2主成分17.976%,第3主成分15.321%,第4主成分13.84%,第5主成分12.707%,第6主成分7.770%,累积贡献率为90.699%。逐步判别选入6个贡献率较大的性状进行判别分析,F检验结果显示,4个种群形态差异显著(P0.01);同时建立了4个种群的判别函数,其判别准确率P1、P2均为100%。综合判别率为100%。3种多元分析结果均认为,4个种群日本囊对虾在形态上已产生一定程度的差异,且集中表现在体重、头胸甲的性状上。     

DEM与地形分析的并行计算

总结了数字高程模型构建、特征提取等并行算法的研究进展,概述了不同并行算法的主要内容;探讨了DTA并行技术在海量地形数据可视化和高性能地学计算的应用,随着DEM的需求日益增大,高精度、高分辨率DEM产品及其附加服务也逐步产品化.最后,通过分析并行计算发展的关键问题,提出DTA并行技术的研究趋势及研究意义,合适的数据划分和结果融合策略、通用并行算法、容错机制和负载均衡策略的设计是今后研究的重要内容,尤其是如何在多种计算模式共同发展的背景下利用并行计算解决地学难题,从而得到更接近现实世界地理环境的模拟,并扩大数字地形分析的应用范围.     

基于岩心室应力应变和不确定度分析的致密储层氦孔隙度测量方法

致密油气层的物性(孔隙度和渗透率)较差.针对致密储层,目前常用的氦气法孔隙度测量方法存在两个不足:器壁压变性参数G定义不明确;膨胀前压力设置普遍偏小.本次基于氦气法孔隙度测量装置岩心室的应力应变力学分析和不确定度理论分析,开发了一种面向致密储层的氦孔隙度测量方法.本次提出的方法给出了器壁压变性参数G的解析式,并基于G的解析式推导出了新的孔隙度计算公式,将刻度系数减少到1个,简化了刻度过程.其次,基于不确定度理论得到的孔隙度测量不确定度表明:氦气法测量致密储层孔隙度的膨胀前压力大于2 MPa基本可以将孔隙度绝对误差控制在0.5%以内.与高压压汞法孔隙度测量结果对比发现,该方法测量孔隙度的相对偏差在14%以内,远低于常规氦气法测量孔隙度的相对偏差(50%).     

基于集对分析的膨胀土胀缩性Vague集评价模型

膨胀土胀缩性等级评价是膨胀土地区工程治理中的首要问题。本文探讨了基于集对分析的膨胀土胀缩性等级评价模型,以克服膨胀土胀缩性评价指标的不确定性和复杂性。模型以Vague集描述膨胀土胀缩性等级的确定性和不确定性,并应用集对分析构造Vague集的隶属函数。通过实例应用及与其他方法评价结果的对比分析,表明该模型应用于膨胀土胀缩性等级评价是有效可行的,且具有判断结果准确、易于操作等优点。     

瞬变电磁法的探测深度问题

用解析分析、时域有限差分、时-频分析的方法,以地面中心回线装置和阶跃脉冲激励源为例,分析讨论了瞬变电磁测深法的勘探深度问题,以便为野外勘探工作设计提供依据,达到预期的探测目的.解析计算证实了瞬变场在地下以有限速度传播,数值模拟表示出了准静态条件下瞬变场的反射.研究结果表明,由于时间域电磁场遵循因果律,瞬变电磁法的探测深度主要由观测时间决定. 瞬变电磁场的初始传播速度与大地电阻率无关,继后在大地色散作用下,阶跃脉冲前沿逐渐变得平缓,各频率分量的传播速度与电阻率有关,在低阻地层中探测同样的深度需要较长的观测时间. 最大探测深度是在给定时间内电磁波往返地下某一深度的单程距离,最小探测深度受仪器性能的限制,但是埋藏较浅的异常体也有可能在晚时段被观测到.从时-频密度谱中可得到瞬变电磁场信号时间与频率的关系.