集合敏感性分析在北半球中纬度高影响天气中的应用

总结回顾了集合敏感性分析(ESA)在诊断中纬度高影响天气预报不确定性中的应用。作为一个简单高效且不需要大量计算资源的方法,集合敏感性分析主要被应用在中纬度气旋、台风或飓风的温带转换,以及在强对流过程中诊断预报误差和不确定性的来源。集合敏感性方法极有灵活性,可以根据实际需要改变不同的预报变量和初始场。在对2010年美国东岸圣诞节暴风雪的分析中,集合敏感性分析通过三种形式来诊断了预报不确定性的初值敏感性,即基于EOF分析的敏感性、预报差别的敏感性,以及基于短期预报误差的向前积分敏感性回归。三种方法证实气旋路径的不确定性主要和位于美国南部大平原的短波槽初始误差相关。此外,气旋强度的不确定性还和产生于北太平洋向下游延伸的罗斯贝波列相关。集合敏感性分析方法对于分析中纬度气旋的不确定性、诊断初值敏感性、分析误差发展机制都非常有效。集合敏感性分析也被应用于分析台风/飓风的温带气旋转换过程的不确定性。在对2019年美国首个主要登陆台风Dorian的分析中发现,加拿大CMC的集合预报主要不确定性来自于强度的不确定性,而这个不确定性与初始时刻的大尺度环流型有关,较连贯的信号可以追溯至东北太平洋的前倾槽。而NCEP和ECMWF的不确定性主要在于气旋位置的东北—西南向移动,而敏感性主要和飓风系统本身(即其北部低压区和中纬度槽)的锁相有关。分析结果进一步验证了集合敏感性分析对诊断模式之间的不一致性,以及模式成员之间不一致性的不确定性来源和发展过程的可靠性。集合敏感性分析方法综合了集合预报、资料同化和敏感性分析,因此对于资料同化技术改进、诊断模式误差(或者缺陷)、附加(目标)观测最优策略,以及评估观测对预报的影响等都有重要意义。同时可以更有效地利用集合预报信息,帮助预报员提高情景意识,最终减少高影响天气预报中的决策失误。     

天山乌鲁木齐河源1号冰川物质平衡对气候变化的敏感性研究

应用度日物质平衡模式对天山乌鲁木齐河源１号冰川物质平衡及平衡线高度对气候变化的敏感性进行了研究．结果表明,位于大陆性气候区且具有暖季补给特征的乌鲁木齐河源１号冰川物质平衡对气候变化的敏感性要小于海洋性冰川,升温１℃或增加２０％的降水可引起平衡线上升８１ｍ或下降３１ｍ．此外,气温与降水在物质平衡形成过程中的作用是不同的,气温引起物质平衡剖面以旋转方式变化,而降水可导致其平移方式的响应．若未来升温２℃时,即使降水增加３０％,１号冰川向负平衡变化仍然不能得到遏制．     

环境污染调查中磁与电磁测量新技术的应用

探查和监测废弃埋藏物的污染状况是环境灾害调查的重要内容,而采用地球物理探测方法进行调查通常是最为经济、快速有效的。西方发达国家近年应用物探新方法技术在环境灾害监测、废弃埋藏物调查方面取得了很好的效果,为环境保护部门提供了可靠的资料。文中介绍美国最近几年采用高精度磁测和电磁测量进行浅层（埋深小于４ｍ）废弃金属埋藏物、战争遗留物（如炸弹）及化学污染物的调查新方法与新技术。研究结果表明,采用下列方法将有效地增强环境污染源的异常信号,提高物探方法在环境灾害调查中的探测能力：高分辨率的测量仪器,如精度达００１ｎＴ的航空磁力仪,进行数据采集并辅以ＧＰＳ定位;降低飞行高度、加密测网布置精细网格;采用校正和滤波等手段消除噪声干扰,并通过物理模拟和数值反演作出定量解释;航空磁测、电磁测量与地面磁梯度、地质雷达等不同方法配合等。     

1991年夏季持续性异常环流的共轭敏感性分析

在共轭敏感性分析的基础上发展了最敏感扰动的概念。用共轭模式对江淮流域大水1991年东亚夏季环流的持续异常特征,包括乌拉尔阻塞高压、鄂霍次克海偶极子型阻塞以及副热带高压的变动过程进行了分析,分别得到了对这些过程影响最大的初始扰动。结果从新的角度揭示了这些系统最重要的影响因子,也显示了共轭敏感性分析方法在大气环流物理过程诊断中的有效性和应用前景。     

双拱初始缺陷海底管线水平向整体屈曲数值模拟分析

为了研究具有双拱反对称初始缺陷海底管线的整体屈曲特性,采用模态分析法将最可能出现的缺陷形态引入数值分析模型中。针对管线在高温高压作用下发生整体屈曲的动态变形特征,运用显式动力数值模拟方法研究了管线整体屈曲过程中水平向变形与轴向变形随温度和内压的变化规律,建立了在整体屈曲过程中屈曲管段与滑动管段轴力的变化过程与初始缺陷形态的关系。将数值模拟结果同经典解析解和室内模型实验结果进行对比,验证了本方法的可靠性。工程算例的分析结果表明,管线整体屈曲的发生是一个由低阶向高阶发展的过程,具有双拱缺陷的管线首先发生二阶模态的整体屈曲,而后过渡到四阶模态;管线整体屈曲的变形包括屈曲段的水平向变形和滑动管段的轴向缩进,其中水平变形释放了管壁内的轴力,轴力的释放量随初始缺陷尖锐程度的降低而增大;轴向缩进变形由于受到地基土的摩阻力使滑动管段内的轴力发生累积,轴力的累积量随初始缺陷的尖锐程度的降低而增加。以上研究成果对指导实际工程具有现实意义。     

陕北能源化工基地采煤对地下水资源的影响及对策

陕北能源化工基地侏罗纪煤田是中国煤炭工业战略西移的首选基地,采煤引起的地下水资源及生态环境响应的研究是一个不可逾越的课题。从分析水文地质工程地质条件入手,将煤田区划分为7个水文地质结构类型和5个含水系统,按照排泄基准面进一步将含水系统划分若干地下水流子系统。在经验公式和数值法预测结果的基础上,综合考虑研究区实际,提出了本区能够保障生态、水资源和采煤安全的冒裂带高度为240 m,"三带"安全高度为300 m,并据此将煤采区划分为非导水区、无水导水区、贫水导水区和富水导水区。从水资源的角度提出了"保水采煤"、"煤水共采"和"含水层再造"的煤炭资源开发近期和中远期对策。     

WEP模型全局参数敏感性分析及其在汉江上游流域的应用

水文模型敏感性分析是用来确定控制模型效率关键参数非常有效的过滤工具之一,并可以帮助理解模型结构,乃至发现模型的结构缺陷,从而有可能改善模型结构.本文通过将全局敏感性分析方法的LH-OAT方法应用到WEP-L模型.并在汉江上游向家坪以上流域进行了成功应用.研究发现.通过LH-OAT方法分析,对于汉江上游向家坪以上流域,河道曼宁糙率和坡面曼宁糙率是影响NaSh效率系数最重要的参数.通过对这两个参数的手动调参,模拟的日Nash效率系数从0.35提高到0.75.     

大口黑鲈(Micropterus salmoides)致病性维氏气单胞菌的分离鉴定及其特性分析

大口黑鲈(Micropterus salmoides)是我国重要的淡水养殖经济鱼类品种,目前包括细菌性疾病在内的诸多因素影响了其养殖业的健康发展。维氏气单胞菌是引起淡水鱼败血症和溃疡综合征的重要病原菌。从患病大口黑鲈肝脏组织中分离到1株病原菌,通过形态学观察、生理生化特性分析、16S rRNA序列和特定毒力基因分析对其进行鉴定,并通过人工回归感染试验和药敏试验分析其致病性和耐药性。结果表明该菌为致病性维氏气单胞菌(Aeromonas veronii),含有aer、act、lip、fla、gcaT和OMPA I等毒力基因;药敏试验显示其对头孢曲松、氯霉素、氟苯尼考、强力霉素、四环素、多粘菌素、复方新诺明、左氟沙星等8种抗生素高度敏感,对新霉素、恩诺沙星、庆大霉素、链霉素、阿齐霉素、环丙沙星等6种抗生素中度敏感,对其他8种抗生素具有一定耐药性;人工回归感染实验表明该菌具有较高的致病性,对大口黑鲈的半致死浓度为1.4×10⁶ CFU/mL。维氏气单胞菌是水产养殖中的条件性致病菌,研究结果揭示了该菌株的部分生物学特性,有利于丰富维氏气单胞菌属的基础数据,同时也为鲈鱼养殖过程中的病害防控提供了一定的参考依据。     

Chinese Contribution to CMIP5：An Overview of Five Chinese Models’Performances

An overview of Chinese contribution to Coupled Model Intercomparison Project-Phase 5 （CMIP5） is presented. The performances of five Chinese Climate/Earth System Models that participated in the CMIP5 pro ject are assessed in the context of climate mean states, seasonal cycle, intraseasonal oscillation, interan-nual variability, interdecadal variability, global monsoon, Asian-Australian monsoon, 20th-century historical climate simulation, climate change pro jection, and climate sensitivity. Both the strengths and weaknesses of the models are evaluated. The models generally show reasonable performances in simulating sea surface tem-perature （SST） mean state, seasonal cycle, spatial patterns of Madden-Julian oscillation （MJO） amplitude and tropical cyclone Genesis Potential Index （GPI）, global monsoon precipitation pattern, El Ni-no-Southern Oscillation （ENSO）, and Pacific Decadal Oscillation （PDO） related SST anomalies. However, the perfor-mances of the models in simulating the time periods, amplitude, and phase locking of ENSO, PDO time periods, GPI magnitude, MJO propagation, magnitude of SST seasonal cycle, northwestern Pacific mon-soon and North American monsoon domains, as well as the skill of large-scale Asian monsoon precipitation need to be improved. The model performances in simulating the time evolution and spatial pattern of the 20th-century global warming and the future change under representative concentration pathways pro jection are compared to the multimodel ensemble of CMIP5 models. The model discrepancies in terms of climate sensitivity are also discussed.     

填方边坡稳定性影响因素敏感性分析

以重庆某核电场地填方边坡为例,采用均匀试验设计法安排试验,运用回归分析法对比分析各个因素对边坡稳定性影响的差异,得到各影响因素对填方边坡稳定的敏感性.影响边坡稳定性的主要因素为填料内摩擦角￠、边坡坡度α和地下水水位Hw.根据各影响因素对边坡稳定性的敏感性大小,填方边坡的设计和施工中可采取更具针对性的工程措施.