Evaporation of perennial semi‐arid woodland in southeastern Australia is adapted for irregular but common dry periods

Measurements of water vapour flux from semi‐arid perennial woodland (mallee) were made for 3 years using eddy covariance instrumentation. There have been no previous long‐term, detailed measures of water use in this ecosystem. Latent energy flux (LE) on a half hourly basis was the measure of the combined soil and plant evaporation, ‘evapotranspiration’ (E_LE) of the site. Aggregation over 3 years of the site measured rain (1136 mm) and the estimated evaporation (794 mm) suggests that 342 mm or 30% of rain had moved into or past the root zone of the vegetation. Above average rainfall during 2011 and the first quarter of 2012 (633 mm, 15 months) would likely have been the period during which significant groundwater recharge occurred. At times immediately after rainfall, E_LE rates were the same or exceeded estimates of potential E calculated from a suitably parameterized Penman–Monteith (E_PMo) equation. Apparent free water E from plant interception and soil evaporation was about 2.3 mm and lasted for 1.3 days following rainfall in summer, while in autumn, E was 5.1 mm that lasted over 5.4 days. The leaf area index (LAI) needed to adjust a wind function calibrated Penman equation (E_PMe) to match the E_LE values could be back calculated to generate seasonal change in LAI from 0.12 to 0.46 and compared well with normalized difference vegetation index; r = 0.38 and p = 0.0213* and LAI calculated from digital cover photography. The apparently conservative response of perennial vegetation evaporation to available water in these semi‐arid environments reinforces the conclusion that these ecosystems use this mechanism to survive the reasonably common dry periods. Plant response to soil water availability is primarily through gradual changes in leaf area. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

天文光学望远镜轴系驱动方式发展概述

该文首先介绍了已投入使用的2.5米口径以上的25架地平式光学望远镜和11架赤道式光学望远镜轴系驱动方式,并概述了天文光学望远镜轴系驱动及其相关技术的发展过程;然后对目前国际上在研的6架大型光学望远镜和预研的10架极大光学望远镜轴系所采用的驱动形式进行了归类;最后分析了未来极大光学望远镜轴系驱动的发展趋势和与之相关的研究内容.     

GOCE+EGM08+RTM组合模型计算高程异常

针对EGM08重力场模型构建过程中存在的不足,提出用GOCE重力场模型替换EGM08模型的中低频部分,用剩余地形模型RTM拓展EGM08模型的甚高频信号。模拟分析表明,GOCE模型能大幅提高高程异常计算的精度,而RTM对高程异常的贡献也不可忽视。实测GPS/水准数据表明,GOCE模型对高程异常的贡献达到43%,而RTM也贡献了1cm的精度。     

WRF-Hybrid背景误差协方差调整在台风同化及预报中的应用研究

利用雷达径向风单点试验和2006年8月超强台风"桑美"个例,首先研究了静态背景误差协方差的尺度化因子和方差在台风系统雷达资料同化中对台风路径和强度预报的影响。结果表明:在高时空分辨率的雷达资料同化中,较小的尺度化因子能显著改进对台风路径的预报;尺度化因子的影响比方差的影响更为显著。基于上述实验结果,进一步研究了WRFDA-Hybrid系统中"流依赖"控制变量的水平局地化和垂直局地化对台风预报的影响。试验结果表明:当"流依赖"的水平局地化距离与静态背景误差协方差的尺度化因子具有等效影响范围的时候,WRFDA-Hybrid能够得到比较合理的分析结果。同时针对雷达观测资料的空间分布特征,本文提出了一种新的基于雷达探测高度的垂直局地化方案,对台风的强度和路径预报均有显著的改进。     

万米级深海陶瓷耐压结构水下内爆流场数值模拟

耐压结构是深海潜器的重要组成部分,但在深海的高压环境中却存在内爆的风险。为研究陶瓷耐压结构水下内爆的流场特性,使用针对可压缩多相流问题开发的开源代码,采用直接数值模拟,应用自适应直角网格,对两种压力条件下的耐压结构水下内爆进行了数值模拟。通过低压模拟结果与理论解和试验值比较,验证了模拟方法的有效性,进而开展万米级深海陶瓷耐压结构水下内爆模拟。分析发现：陶瓷耐压结构发生内爆后,其内部气腔存在多次压缩—反弹现象,深海环境压力越大则反弹越不明显;气腔反弹阶段,在结构外部将产生数倍于深海环境压力的冲击波,且传播速度接近声速;冲击波压力峰值与到球心距离呈负指数幂函数关系;在相同深海环境压力下,耐压结构外部监测点的冲击波压力与球体半径呈正比例关系。     

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中国东部气温异常型与海表温度异常模关系的诊断

基于国家气候中心整编的160站常规观测气温资料和HADLEY中心的海表温度资料,应用最大协方差分析方法,诊断了中国东部各季节气温异常型和前期海表温度异常(SSTA)模的关系,并重点分析冬季气温与SSTA模的最佳耦合模态及海温异常对大气环流的影响。结果表明:中国东部四季气温异常型与前期海盆SSTA模的显著耦合关系表现出不同的特征。超前6个月的热带太平洋第二模和南印度洋第二模与东部地区冬季气温一致变化型耦合关系最佳。西南冷东北暖的气温异常型与超前4个月热带大西洋一致增暖模有最佳耦合关系。大气环流对与全区气温一致偏冷型对应的SSTA模的回归表现为:西伯利亚高压和阿留申低压增强,东亚大槽加深,中纬度西风加强。对与气温西南冷东北暖型对应的SSTA模的回归表现为:西伯利亚高压和阿留申低压略有增强,东亚大槽槽区附近位势升高,大槽变浅,槽线偏向西南,东部40°N以北风速加强,以南风速减弱。     

对流层气溶胶的直接气候效应对平流层的影响

通过WACCM-3模式中气溶胶光学厚度与卫星资料的对比发现,模式可以很好地再现全球气溶胶的主要分布特征,但在一些区域还存在数值上的差异。利用数值试验研究对流层气溶胶的直接气候效应对平流层气候的影响,结果表明:对流层气溶胶对平流层气候有明显影响,平流层化学过程在这一影响中起重要作用,而对流层气溶胶对平流层辐射的影响不是其直接气候效应对平流层影响的主要原因。其机制可能是对流层气溶胶改变对流层的辐射平衡,影响对流层的温度和大气环流,进而影响行星波的上传,使得平流层气候发生变化;影响区域主要位于高纬度和极地地区,南半球的变化比北半球大,温度变化最大达10 K,纬向风变化最大可达12 m/s,臭氧体积分数最多减少0.8×10-6。     

航空矢量重力测量水平分量的带限直接地形影响

基于第二类Helmert凝聚法的级数展开式,独立推导了航空矢量重力测量水平分量带限直接地形影响的计算公式。在中国西部山区选取了两条沿纬圈方向4000m航线高度上的航线,采用 的数字高程模型基于解析核计算了水平分量的直接地形影响,经低通滤波后与基于带限公式计算的地形影响进行了比较。数值计算结果表明,二者吻合较好,本文给出的带限地形影响公式可用于航空矢量重力测量水平分量的地形归算。     

真彩色点云三维模型方法研究

通过DLT变换建立三维几何模型上的点与相应文物相片上各彩色像素之间的关系。首先,根据点的扫描坐标,计算该点在真彩色像片上的位置;其次,内插出红、绿、蓝三原色;最后,将三维几何模型与真彩色纹理进行最佳融合。建立文物真彩色真实感觉的数字模型,为数字文物和文物保护提供了理论和技术参考。