大地震纬向分布的基本规律与动力学解释

统计了 1 90 0～ 1 999年全球大地震 (M≥ 7.0 )的纬向分布 ,进一步证实了全球大地震的分布的确存在不对称问题 ,北、南半球大地震发生的次数不对称 ,北半球多 ,南半球少 ;二个半球大地震集中分布的区域不对称 ,北半球大地震集中分布的区域为 1 5°～ 55°,南半球集中分布的区域为 0°～ 35°;北半球有 3个明显的大地震分布区间 ,即 1 5°～ 2 0°,35°～ 45°,50°～ 55°;两极地区无大地震。并且导出了计算日、月对地壳纬向水平引潮力达到极值的计算公式 ,根据日、月水平引潮力达到极值时的纬度分布的规律 ,较好地解释了全球大地震分布的不对称问题     

利用哈佛CMT目录研究全球Ⅰ级构造系统的地震活动

地震是描述地壳现今构造带和应力场的最佳信息源,包含了全面而又丰富的动力学内涵。根据全球地震的分布及其运动学、动力学特征,全球最活动的构造被划分为环太平洋构造系、大洋中脊构造系和大陆构造系等 3个全球Ⅰ级构造系统。文中应用包含多种参数的哈佛CMT地震目录,研究了全球及其 3个Ⅰ级构造系统的地震震源破裂类型、地震活动特征、震源深度分布特征等,讨论了三大构造系在这些方面存在的差别,进而说明了各个构造系在构造环境和动力作用方面的差别     

遥感分景数据的剖分索引模型

随着空间技术和对地观测技术的飞速发展,海量遥感影像索引成为目前国内外学术界和应用部门面临的一大难题,地球剖分系统的产生为这一难题的解决开辟了新的途径。本文首先研究了遥感分景数据的特征和EMD全球剖分的特征,然后针对现有遥感影像数据索引方法的不足,提出了基于EMD剖分系统的三种索引模型:基于影像—面片映射关系的索引模型、基于EMD数据模型的索引和剖分数据标识索引模型,从三个不同的方面探讨了解决索引问题的方法和思路。并给出了利用遥感分景数据的剖分索引模型对线状对象和面状对象进行索引应用的实例。遥感分景数据的剖分索引模型的建立为遥感影像数据的高效存储和索引提供了一种有益的新思路。     

基于VisIt的全球科学数据并行可视化——以大气温度场为例

针对当前大规模全球科学数据可视化中存在的单机可视化数据量有限、从底层开发并行可视化系统难度大等问题,该文基于分布式环境和VisIt,提出了一种简便、开放而又有效的大规模全球科学数据可视化方法。介绍了VisIt的体系结构及运行机制,给出了自定义数据的并行可视化方法;并基于NCEP数据集及全球空间格网,在小规模集群环境下实现了小粒度适应性球体退化八叉树格网(SDOG)下的全球大气温度场的并行可视化。VisIt的并行可视化性能测试结果表明:通过增加计算节点,VisIt能有效摆脱传统单机可视化对数据量的限制,可实现大规模全球科学数据的并行可视化。     

山地环境系统研究新框架

20世纪80年代,地球系统科学概念开始出现,同时期全球变化研究迅速展开,可持续发展理念提出并获得广泛认同,这些都为山地环境系统研究提供了新的发展契机.当前,全球山地环境系统研究面临两大问题:山地环境变化和山区发展挑战.国际上围绕山地环境系统研究,逐渐形成若干清晰的主题,包括山地构造地貌和山地气候地貌,山地灾害在山地环境演化过程中的作用,山地(及流域)环境系统生物地球化学循环,山地全球变化和人类活动的影响与适应等.对于我国山地研究来说,核心科学问题是:我国山地环境系统是如何响应不同时间尺度全球变化和日益加剧的人类活动的影响?在此背景下如何构筑我国山区可持续发展的根本战略和支撑战略?对此核心问题的全面深入研究,将有望使我国山地环境研究水平提高到一个新的更高层次,并占据国际山地研究领域中不可替代的重要位置.为此,我们提出,以我国山地环境大断面研究为抓手,以梯度格局、系统关联和区域差异等为研究切入点,在山地环境系统的格局、干扰、过程、响应和适应研究等方面有所突破,促成我国山地环境系统研究新框架的形成,为世界山地研究做出我们应有的贡献.     

Emission of methane and nitrous oxides from agricultural soils and related global warming potentials of Murshidabad District,West Bengal

Agricultural activities emit substantial amounts of methane (CH4) and nitrous oxides (N2O), the two important greenhouse gases (GHG) with high global warming potentials (GWP). So far, many studies have already been carried out at national and state level, but lack micro‐level (district or block‐level) inventory in India. The present study sheds light on the flux of CH4 and N2O (from all possible sources) from agricultural soil of various blocks in the Murshidabad district, based on the inventory prepared, using the IPCC methodology, with adjusted emission factors and coefficients appropriate for the local level. The economy of the Murshidabad district almost completely rests on agriculture as more than 80 per cent of the population is directly or indirectly dependent on it for their livelihood. Paddy is the dominating crop, cultivated on more than 60 per cent of the gross cropped area. The present work is based on the review of various literature and reports collected from respective state government offices and websites. Results show that CH4 and N2O emission from the agricultural fields are 126.405 Gg and 0.652 Gg respectively for the year 2011?12 with a large scale spatial variation (block‐level) within the district.     

BOOK REVIEWS

Books reviewed in this article: Boundary Control and Legal Priniciples . Curtis M. Brown , Walter G. Robillard and Donald A. Wilson . Lost Initiatives: Canada's Forest Industries, Forest Policy, and Forest Conservation . R. Peter Gillis and Thomas R. Roach . The Navajo Atlas: Resources, People, and History of the Dine Bikeyah . James M. Goodman . The City and the Sign . M. Gottdiener AND Alexandros Ph . Lagopoulos , EDS. The Comfortable House: North American Suburban Architecture 1890–1930 . Alan Gowans . Arabic-Islamic Cities. Building and Planning Principles . Besim Salim Hakim . Contemporary Climatology . Ann Henderson -Sellers and Peter J. Robinson . A Trace of Desert Waters . Samuel G. Houghton . Geography, Resources and Environment. Vol. 1: Selected Writings of Gilbert F. White. Vol. 2: Themes from the Work of Gilbert F. White . Robert W. Kates AND Ian Burton , ED. Spatial Dimensions of Unemployment and Underemployment (A Case Study of Rural Punjab) . Gopal Krishan . Maps of the Holy Land: Cartobibliography of Printed Maps, 1475–1900 . Compiled by Eran Laor , assisted by Shoshana Klein . The Geography of Third World Cities . Stella Lowder . A Perspective on U.S. Farm Problems and Agricultural Policy . Lance Mc Kinzie , Timothy G. Baker AND Wallace E. Tyner . Soil Erosion and Its Control. R.P.C . Morgan , ED Geopolitics . Patrick O'Sullivan . Landscape, Meanings and Values . Edmund C. Penning -Rowsell AND David Lowenthal , EDS.     

中国气温变化对全球变暖停滞的响应

1998-2012年出现的全球变暖停滞（global warming hiatus）现象,近年来受到各界的广泛关注。基于中国622个气象站的气温数据,研究了全国及三大自然区气温变化对全球变暖停滞的响应。结果表明：① 1998-2012年间,中国气温变化率为-0.221 ℃/10 a,较1960-1998年增温率下降0.427 ℃/10 a,存在同全球变暖停滞类似的增温减缓现象,且减缓程度更明显,其中冬季对中国增温减缓的贡献最大,贡献率为74.13%,夏季最小;② 中国气温变化对全球变暖停滞的响应存在显著的区域差异,从不同自然区看,1998-2012年东部季风区和西北干旱区降温显著,其中东部季风区为中国最强降温区,为全国增温减缓贡献了53.79%,并且具有显著的季节依赖性,减缓期冬季气温下降了0.896 ℃/10 a,而夏季上升了0.134 ℃/10 a。青藏高寒区1998-2012年增温率达0.204 ℃/10 a,对全球变暖停滞的响应并不显著;③ 中国增温减缓可能受太平洋年代际振荡（PDO）负相位、太阳黑子数与太阳总辐照减小等因素的影响;④ 1998-2012年中国虽出现增温减缓现象,但2012年之后气温快速升高,且从周期变化看,未来几年可能持续升温。     

A discrete global grid system for earth system modeling

To support Earth system modeling, we propose a discrete global grid system that expresses multi-resolution spatial data. Specifically, a unified coding model that expresses a grid of nodes, edges, and cells is constructed for a triangular discrete global grid system. To fulfill the requirements of practical applications, we design a code-based topological query method for this grid system and an algorithm to transform between grid codes and geographic coordinates. We evaluate the Global Finite Volume Community Ocean Model (Global-FVCOM) on the triangular discrete global grid system in the proposed uniform coding model. The ocean tidal waves simulated by the Global-FVCOM running on the coded grid are then compared with results obtained using a traditional irregular spherical grid system, and the results display comparable accuracy. The uniform coding model proposed in this paper provides a triangular discrete global grid system that can represent multi-resolution spatial data and can be used in Earth system models. This unified coding model can also be applied to the geographic coordinate system made up of latitudes and longitudes, as well as diamond and hexagonal grids.     

全球土地覆被时空变化与中国贡献

20世纪下半叶以来全球土地覆被发生了剧烈变化,人类活动对土地覆被变化的影响成为“人类世”最为显著的特征之一。科学评估全球土地覆被变化的时空过程和新态势,分析中国在其中扮演的角色和地位并提出优化路径,成为中国在可持续发展领域应对全球百年未有之大变局的核心任务之一。本文基于多源土地覆盖数据,运用地理空间分析方法定量刻画了全球土地覆被变化的时空演化过程,从景观尺度分析了地类间的转化关系以及全球“变绿”和森林覆盖度的变化趋势,揭示了中国对全球土地覆被时空变化的贡献。结果表明,1992—2015年全球土地覆被经历了显著变化,全球土地覆被变化度在南美洲中部、撒哈拉以南的非洲、中亚、东南亚和东亚等地形成显著的热点区。中国森林覆盖率从1990年的12.98%增至2020年的23.34%,湿地面积增长1908 km²,为维护全球生态安全贡献了力量,同时在城市用地增长、草地和其他用地减少等方面也有一定的限制作用。与全球其他国家不同,中国城市扩张占用耕地面积居全球第一位,高达7.3万km²。1999—2019年全球叶面积指数存在全球性的显著提高趋势。中国以仅占全球6.6%的植被面积,贡献了全球20%左右的叶面积增加量,引领了全球“变绿”过程。1990—2020年全球森林覆盖度变化呈现出空间集聚性。中国森林面积增长62.84万km²居全球前列,其中西南林区和秦巴山区是林地增长的主要区域,长三角、粤港澳大湾区和内蒙古东部部分地区是森林覆盖度降低的主要区域。中国未来应进一步提升经济社会发展与生态保护的均衡协调度,持续推进美丽中国建设,为全球生态安全和可持续发展贡献更大力量和更多经验。