《气象与环境科学》征稿简则

《气象与环境科学》主要刊载有关大气科学、应用气象、生态与环境科学等领域的具有创新性和应用性的研究成果和有独到见解的综述性论文。本刊旨在促进大气科学、应用气象及生态与环境科学的繁荣,发挥其在社会发展、经济建设、防灾减灾及人民生活中的作用,为气象、农业、环保、水利、林业、民航等部门及相关高校搭建一个高层次的学术交流平台。     

条件非线性最优扰动在可预报性问题研究中的应用

本文总结了近年来条件非线性最优扰动方法的应用研究的主要进展.主要包括四个方面:(1)将条件非线性最优扰动(CNOP)方法拓展到既考虑初始扰动又考虑模式参数扰动,形成了拓展的CNOP方法.拓展的CNOP方法不仅能够应用于研究分别由初始误差和模式参数误差导致的可预报性问题,而且能够用于探讨初始误差和模式参数误差同时存在的情形;(2)将拓展的CNOP方法分别应用于ENSO和黑潮可预报性研究,考察了初始误差和模式参数误差对其可预报性的影响,揭示了初始误差在导致ENSO和黑潮大弯曲路径预报不确定性中的重要作用;(3)考察了阻塞事件发生的最优前期征兆(OPR)以及导致其预报不确定性的最优增长初始误差(OGR),揭示了OPR和OGR空间模态及其演变机制的相似性及其局地性特征;(4)研究了台风预报的目标观测问题,用CNOP方法确定了台风预报的目标观测敏感区,通过观测系统模拟试验(OSSEs)和/或观测系统试验(OSEs),表明了CNOP敏感区在改进台风预报中的有效性.具体地,台风OGR的主要误差分布在某一特定区域,空间分布具有明显的局地性特征,在台风OGR的局地性区域增加观测,有效改进了台风的预报技巧,该区域代表了台风预报的初值敏感区.事实上,上述El Ni(n)o事件、黑潮路径变异以及阻塞事件的OGR的空间分布也具有明显的局地性特征,这些事件的OGR刻画的局地性区域可能也代表了初值敏感区.     

基于级配方程的粗粒料压实特性试验研究

级配显著影响着堆石料的压实特性,定量表述级配对堆石料压实特性的影响至关重要。基于连续级配土的级配方程,设计了16组不同级配的试验粗粒料,进行了表面振动压实试验和侧限压缩试验,定量研究了级配对粗粒料压实特性的影响。研究表明:由表面振动压实(动应力)试验和侧限压缩(静应力)试验得到的干密度与级配曲线面积之间均呈二次函数关系,且干密度中的最大值对应的级配曲线面积均在0.9附近;无论是表面振动压实试验还是侧限压缩试验,堆石料都存在干密度最优(最大)的级配。依据试验成果,给出了所试验堆石料的最优级配区间(级配上、下包络线);同时,利用相似级配法论证了实际级配粗粒料的最优级配区间,并根据国内外多座土石坝粗粒料的设计级配验证了该最优级配区间的普遍适用性,为土石坝粗粒料的级配设计提供了理论依据。     

考虑水合物填充和胶结效应的深海能源土弹塑性本构模型

水合物的填充效应和胶结效应增大了能源土的密实性和强度,使能源土呈现出类似于密实砂土或胶结土的性质。在黏土和砂土的统一硬化模型(CSUH模型)框架下,总结了能源土的力学性质,引入压硬性参量描述水合物对能源土填充和胶结双重作用下的等向压缩特性,引入黏聚强度修正屈服函数并构建了黏聚强度的演变规律,利用状态参数调整剪胀方程,反映能源土剪胀、软化等特性对密实度的依赖性,从而建立能够描述能源土强度、刚度、剪胀与软化等特性的弹塑性本构模型。编制了模型的测试程序,把模拟结果与能源土室内试验结果进行对比。结果表明:提出的弹塑性本构模型能够较好地描述能源土的应力-应变关系、剪缩硬化和剪胀软化等力学特性。     

提高地震分辨率处理效果定量评价方法研究

薄互层油气藏、岩性与隐蔽油气藏逐渐成为勘探开发的重点领域,对提高地震分辨率处理方法及效果保真性提出了更高的要求。地震资料提高分辨率处理过程中,重点研究工作主要集中在提高地震分辨率方面,缺少系统全面的提高分辨率效果定量评价分析方法及软件。针对提高地震分辨率质量监控的迫切需求,开展了提高地震分辨率效果评价方法研究及软件研发,从而高效优选提高分辨率处理技术、流程和参数,全面可靠的监控提高分辨率处理流程,实现地震数据提高分辨率处理的效果定量评价分析,从而获取最佳的高分辨率地震数据。提高分辨率效果定量评价方法在新疆车排子地区沙湾组薄层油藏进行了推广应用,对提高地震分辨率处理进行了全流程的效果定量评价分析,解决了常规处理参数试验繁琐的难题,提高地震分辨率处理后薄层砂体识别能力显著增强。     

联合DBSCAN聚类采样和SVM分类的滑坡易发性评价

针对基于机器学习的滑坡易发性评价中非滑坡样本选取不规范导致的分类精度较低问题,本文提出联合基于密度的噪声应用空间聚类（Density-Based Spatial Clustering of Applications with Noise,DBSCAN）采样策略和支持向量机（Support Vector Machine,SVM）分类方法的DBSCAN-SVM滑坡易发性评价模型。首先,基于DBSCAN聚类和空间分析选取非滑坡样本;然后,将样本数据代入SVM分类模型进行训练与验证,预测并提取SVM分类中属于滑坡的概率,获得滑坡易发性;最后,以四川省绵阳市为试验区,预测滑坡易发性概率,基于滑坡易发性精度与分级结果等要素,与传统非滑坡样本采集策略的SVM滑坡易发性评价模型进行对比,并结合实际情况对DBSCAN-SVM模型评价结果进行分析。研究结果表明,相比传统SVM滑坡易发性评价模型,本文提出的DBSCAN-SVM滑坡易发性评价模型在高易发区和极高易发区中包含的滑坡样本数量较多,准确率、召回率、AUC、F1分数均得到提高,精度较高。     

改进的等效半空间法及瑞雷波频散曲线反演

层状模型的理论频散曲线表明,层状模型表面瑞雷波同一频率对应的相速度具有多值特点,这就是所谓的瑞雷波多阶性. 面波的多阶性导致了实测频散曲线的复杂性,当地层中存在软弱夹层时这一问题尤为突出,从而给实测频散曲线的解释带来了困难. 本文从工程实用的角度出发,根据等效半空间理论,提出了一种计算理论频散曲线的新算法——改进的等效半空间法,避开了面波多阶性这一复杂问题. 由此方法计算得到的面波相速度并不同于某个具体阶数的面波,而是对多阶面波的综合反映. 按照改进的等效半空间法编制了拟合反演程序,并在工程中进行了运用,取得较好的效果.     

西沙-南沙珊瑚礁礁灰岩抗蚀性特征

台风、风浪、涌浪、风暴潮、天文潮等现象中的气流和水流往往携带大量固体碎屑物,对南海岛礁礁灰岩体产生强烈的侵蚀作用。笔者首先通过珊瑚的磨蚀与压缩实验验证了磨蚀理论的可靠性;其次,由抗压强度和弹性模量定义了具有压强量纲的抗蚀因子,以定量描述岩石抵抗风水侵蚀的能力;最后,对石岛西南端地表风成灰岩进行了初步研究,发现其抗蚀能力较弱。礁灰岩抗蚀性研究将为南海岛礁防护提供一定的科学依据。     

成人肝脏未分化胚胎性肉瘤影像学表现

目的：探讨成人肝脏未分化胚胎性肉瘤（UESL）的CT/MRI表现及病理对照分析。资料与方法：回顾性分析经手术切除并病理证实的UESL 5例患者临床和影像学资料。结果：5例病灶均单发,4例位于肝右叶,1例同时累及肝左右叶。CT/MRI表现为边界模糊的囊实性肿块,囊壁见结节状、不规则软组织密度/信号影,内见厚壁不均分隔,CT平扫呈低密度,内见大片状液化、坏死,MRI平扫呈长T1长T2信号改变,CT/MRI增强扫描壁结节、软组织成分及囊内分隔呈轻度渐进性强化。结论：成人UESL影像表现有一定的诊断价值,有助于提高术前诊断准确率。     

基于BSA及固定碘速率探讨不同浓度对比剂对肝静脉CT成像效果的影响

目的：探讨基于体表面积（BSA）和固定碘速率给药,不同浓度对比剂对CT肝静脉成像质量的影响。方法：选取2020年1月至11月符合纳入标准,行上腹部增强CT扫描的患者130例,根据所用对比剂浓度不同,分为高浓度组（62例）和低浓度组（68例）,高浓度组对比剂为碘帕醇（含碘370mg/mL）,低浓度组对比剂为碘佛醇（含碘320mg/mL）;根据BSA计算患者所用对比剂的总量,固定碘速率注射,进行分期动态扫描。选取肝静脉期数据行肝静脉血管重建,对图像质量进行评价,测量两组图像肝静脉和肝实质的CT值及其标准差值,计算信噪比和对比噪声比,并对图像质量进行主观评分;采用独立样本t检验比较两组间客观评价指标的差异,采用Mann-Whitney U检验比较主观评分的差异。结果：高、低浓度组图像评分分别为（3.74±0.47）分和（3.77±0.53）分,差异无统计学意义;两组间肝静脉左、中、右三支主干和同层面肝实质的CT值、SD值、SNR及肝静脉相对于肝实质的CNR,差异无统计学意义。结论：基于BSA及固定碘速率注射对比剂,两种不同浓度对比剂在肝静脉CT成像中的效果同样清晰利于诊断。