Impacts of systematic precipitation bias on simulations of water and energy balances in Northwest America

At high latitudes and in mountainous areas, evaluation and validation of water and energy flux simu-lations are greatly affected by systematic precipitation errors. These errors mainly come from topographic effects and undercatch of precipitation gauges. In this study, the Land Dynamics （LAD） land surface model is used to investigate impacts of systematic precipitation bias from topography and wind-blowing on water and energy flux simulation in Northwest America. The results show that topographic and wind adjustment reduced bias of streamflow simulations when compared with observed streamflow at 14 basins. These systematic biases resulted in a -50%-100% bias for runoff simulations, a -20%-20% bias for evapotranspiration, and a -40%-40% bias for sensible heat flux, subject to different locations and adjustments, when compared with the control run. Uncertain gauge adjustment leads to a 25% uncertainty for precipitation, a 20% 100% uncertainty for runoff simulation, a less-than-10% uncertainty for evapotranspiration, and a less-than-20% uncertainty for sensible heat flux.     

近期流域沙量平衡计算研究进展

沙量平衡计算是一种探讨侵蚀泥沙从坡面、沟道等处侵蚀起到流域出口输出这一复杂过 程十分有效的研究方法, 该方法将流域内泥沙的侵蚀、输移、沉积和输出等过程进行综合考虑, 既 打破了流域泥沙研究的破碎性, 也可以有效地评价泥沙输移系统的有效性。近期国外泥沙平衡计 算研究在研究方法上有了很大的改进和提高, 对其进行总结和评价将有助于我国沙量平衡研究 的开展, 从而为流域水沙管理提供一个有效的方法和手段。     

赣江上游河流水化学的影响因素及DIC来源

对赣江上游38 处水体采样点的水化学特征和溶解无机碳稳定同位素的分析, 发现其总溶解质浓度较低, 其中, 阳离子以Na⁺、Ca²⁺ 为主, 阴离子以Cl^- 和HCO₃ ^- 为主, Si 的浓度较高, 表征了典型硅酸盐地区河流的水化学组成特征。通过海盐校正分析得出, 研究区大气降水对河水溶解质的贡献率为11.5%, 扣除降水的贡献部分, 利用主成分分析的方法, 计算得出赣南流域受硅酸盐岩风化作用强烈, 同时由于受附近盐矿的影响, 蒸发盐岩的风化作用显著。另外, 根据δ¹³C 溶解无机碳DIC 的测量值约为-8.35‰~-13.74‰, 平均为-11.65‰, 利用质量平衡计算得出, 研究区DIC 的主要来源, 约68.5%来自于土壤CO₂, 31.5%来自于碳酸盐矿物的溶解, 进而得出流域岩石化学风化过程消耗的土壤CO₂ 为2.11×105 mol/yr·km², 来自碳酸盐本身的HCO₃ ^-含量为9.6×104 mol/yr·km²。由于地理位置和流域环境以及人为因素的差异, 各支流DIC 来源的比例亦有所差异。     

旅行分布的重力模式与交通模型的关系

从交通问题的对偶规划出发, 引入由Beckmann 和Wallance, Golob 和Beckman 等提出的不确定性效用方法, 建立交通问题和双约束重力模型的关系。证明当旅行者效用概率分布密度函数的标准差趋于零时, 双约束重力模型中的距离摩擦系数趋于正无穷, 由双约束重力模型确定的旅行分布使得总的交通成本达到最小。在这种关系中, 双约束重力模型中平衡因子的作用是市场调整旅行终点服务价格进而调整旅行者消费者剩余的结果。通过建立的分 析方法对北京、上海、广州、西安、武汉、成都和昆明等七个城市间航空交通的应用, 发现多数航线的模拟较好。结果表明各终点的差异性、消费者偏好的不同、交通工具的替代性和旅行目的之差异性等可以导致一些较大的误差, 这些差异性可以采用对起终点对的单位交通费用的调整来体现, 从而达到较好的模拟和分析效果。     

基于卫星遥感数据改进区域尺度的显热通量模型

以西北半干旱地区的内蒙古农牧交错地带锡林郭勒盟为研究区,以不同退化程度的草地为研究对象,通过叶面积指数计算各像元的动力传输粗糙度长度,以改进显热通量算法;并结合植被／土壤组分温度分别计算基于亚像元的植被／土壤的显热通量。由敏感性分析和模型验证表明,改进的显热通量算法能够提高区域尺度的能量平衡计算精度。     

库车坳陷西部构造圈闭形成期与烃源岩生烃期匹配关系探讨

根据库车坳陷西部地质剖面分析其构造圈闭类型,利用平衡剖面和生长地层分析构造圈闭形成期次。选取大北1井和一口人工井,应用PRA公司的BasinMod1-D软件,对其进行烃源岩成熟度史模拟,分析烃源岩的主要生烃期。根据构造圈闭形成期与烃源岩主要生烃期的匹配关系,认为西秋里塔格构造带盐下古构造圈闭与拜城凹陷烃源岩生烃期匹配良好,形成的油气藏大部分在后期保存良好,盐上圈闭可能形成油藏,盐层内部圈闭可能形成油藏、气藏或油气藏,在较厚盐层之下的圈闭可能会形成气藏。克拉苏构造带古构造圈闭与克拉苏构造带烃源岩主要生烃期以及拜城凹陷的主要生油期匹配良好,可以形成良好的油气藏,但是库车组沉积末期—第四纪构造破坏严重,油气藏经受构造调整、破坏和再分配形成残余油气藏、次生油气藏,此时正处于侏罗系烃源岩生气期,可以在盐下形成大量气藏。     

夹江县南安乡高田滑坡变形破坏机制及稳定性分析

高田滑坡位于夹江县,区内地形变化大,沟谷切割强烈,属构造侵蚀-剥蚀低山地貌。受强降雨影响,滑坡体局部发生蠕滑现象。通过地质勘探和现场调查等方法,在查明工程地质条件基础上,论证了滑坡的变形破坏机制及稳定性分析。研究结果表明:高田滑坡地形东南高西北低,剖面山呈“陡-缓-陡-缓”形态,滑体平均厚约7.0m,体积10.92×10⁴m³,属中型滑坡。滑坡基岩为白垩系粉砂质泥岩,滑面为岩土基覆面,从变形破坏特征看,滑坡总体上属于滑移-拉裂型、牵引式滑坡。根据极限平衡方法,滑坡在自重工况下处于稳定状态,在暴雨+自重工况下属欠稳定状态,需采取防治措施治理。     

集成学习和动态融合算法在福建省短时强降水预报中的应用

为了提高短时强降水预报准确性,在2019—2020年4—9月福建省逐时降水实况观测资料与中国气象局广东快速更新同化数值预报系统(CMA-GD)模式预报产品的基础上,应用LightGBM集成学习算法框架,建立以30 mm·h^-1为阈值的逐时降水预报模型。通过特征处理、自助聚合及超参数搜索等技术对模型进行优化,结合AUC、AUPR与传统分类指标,设计了包括业务模拟测试在内的多项试验,通过对比各建模方案验证了模型对于较长时效的短时强降水预报的适用性。结果表明:模式预报本身的命中率和空报率均较高,各建模方案具有不同程度的改善作用。自助聚合可以增强模型预测稳定性,轻微不平衡子训练集能降低模型预测空报率而取得更高的综合评分,在验证集中最佳TS评分可达17.5%;对分类信息增益贡献最大的特征变量为K指数,其次为500 hPa露点温度和时间参数特征;试验指标从优到劣依次为:随机交叉验证、小时划分的随机交叉验证、业务模拟测试,可见模型有效性主要来自相同或相邻时刻的样本信息;设计基于逻辑回归的异质模型动态融合方案以改善静态同质模型表现,各项指标均有小幅提升,在命中率接近50%时削减空...