黄河三门峡水库—小浪底水库间夏季降水量年际变化及水汽形势分析

利用1960~1999年全国600个站月平均降水资料,对黄河三门峡水库—小浪底水库间的夏季降水总量年际变化进行了统计分析,并应用功率谱诊断方法提取了夏季各月降水的振荡周期。在此基础上,选取了黄河三门峡水库—小浪底水库间降水量多与少的年份,利用NCEP再分析资料研究了其上空的水汽变化以及水汽输送量变化。结果表明,黄河三门峡水库—小浪底水库间降水量多的年份,其上空为较为明显的水汽辐合;降水量比较少的年份,其上空为明显的水汽辐散。选取多雨年(1982年)及少雨年(1997年),结合NCEP再分析资料以及TBB资料,进一步验证了上述结论。     

A nonstationary extreme value distribution for analysing the cessation of karst spring discharge

The effects of climate change and population growth in recent decades are leading us to consider their combined and potentially extreme consequences, particularly regarding hydrological processes, which can be modeled using a generalized extreme value (GEV) distribution. Most of the GEV models were based on a stationary assumption for hydrological processes, in contrast to the nonstationary reality due to climate change and human activities. In this paper, we present the nonstationary generalized extreme value (NSGEV) distribution and use it to investigate the risk of Niangziguan Springs discharge decreasing to zero. Rather than assuming the location, scale, and shape parameters to be constant as one might do for a stationary GEV distribution analysis, the NSGEV approach can reflect the dynamic processes by defining the GEV parameters as functions of time. Because most of the GEV model is designed to evaluate maxima (e.g. flooding, represented by positive numbers), and spring discharge cessation is a ?minima’, we deduced an NSGEV model for minima by applying opposite numbers, i.e. negative instead of positive numbers. The results of the model application to Niangziguan Springs showed that the probability of zero discharge at Niangziguan Springs will be 1/80 in 2025, and 1/10 in 2030. After 2025, the rate of decrease in spring discharge will accelerate, and the probability that Niangziguan Springs will cease flowing will dramatically increase. The NSGEV model is a robust method for analysing karst spring discharge. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.     

遥感与地球系统科学

地球作为一个高度复杂的非线性系统,各圈层(大气、海洋、陆地、生物、冰雪圈、固体地球)尤其是人类活动等任何组成成份的变化,都会引起地球系统的变化。人类可持续发展面临的巨大科学挑战之一是认识人类赖以生存的、复杂变化的地球系统,认识地球系统如何变化及主要驱动因素,认识地球系统未来变化趋势及如何提高对全球变化的适应能力。卫星独特的全球覆盖和日尺度的观测改变了地球科学的研究方法,它强调所能探测到的多时空尺度上的物理动力过程,在全球范围应对气候变化、能源和环境挑战具有重要作用,揭开了地球系统多学科交叉的新纪元。以地球系统的视野,抓住驱动地球系统的关键循环过程(如能量、水、生物化学循环),是当前地球系统科学的发展趋势。地球系统科学(全球变化)研究需要长期稳定、准确性较高的卫星观测数据,以水循环为例,卫星遥感具备获取全球范围水循环关键参数能力,但是系统性综合观测能力不足,整体精确性受到综合化的可靠空间数据集的限制。目前中国正在积极研制发展新型水循环卫星WCOM(Water Cycle Observation Misssion),并寄希望以此为核心传感器发起全球分布式水循环观测星座系统,进一步提高中国在国际水循环观测与地球系统科学研究方面的话语权与领先能力。     

山东省重要地质遗迹自然区划研究

地质遗迹区划是地质遗迹资源保护的基础,该文根据山东省重要地质遗迹资源的空间分异和山东省大地构造二级构造单元,划分出3个地质遗迹大区,再以其自然分布规律、遗迹形成时间、空间、成因和地质构造单元的关联性进一步划分出8个地质遗迹区和24个地质遗迹集中区,从而建立了山东省重要地质遗迹自然区划系统,亦为地质遗迹保护提供了可靠的科学依据。     

内蒙古北山额勒根乌兰乌拉一带土壤测量地球化学特征及找矿方向

研究区位于内蒙古北山北带,成矿地质条件优越,1∶20万水系沉积物测量异常明显,且分布有额勒根乌兰乌拉斑岩型钼(铜)矿。以1∶5万土壤地球化学测量成果为依据,以地质认识为基础,研究了区内元素地球化学数据特征、地球化学场特征及综合异常特征。认为区内主成矿元素为Mo、Cu、Au,主要的控矿层位为咸水湖组火山岩段,成矿有利侵入体为石炭纪花岗闪长岩。划分出5种综合异常类型,其中与斑岩钼(铜)矿系统有关的综合异常和与奥陶系建造有关的综合异常是今后解剖找矿的重点。     

基于小波长短期记忆网络的风电功率超短期概率预测

随着大规模的风电并网,风电所具有的间歇性与随机性对电力系统的稳定性产生了很大的影响,风电功率预测成为当前解决该问题重要的方式之一.本文利用长短期记忆（LSTM）网络良好的时序记忆特性,将小波分解技术与LSTM深度网络结合,提出基于小波长短期记忆网络的风电功率超短期概率预测模型.首先通过小波分解技术将原始时间序列进行平稳化处理,再建立各子序列样本的LSTM网络预测模型,借助最大似然估计法估计预测误差的高斯分布函数,最终实现对未来4 h时刻的风电功率概率区间预测.最后,采用中国东北某风电场数据对所提方法进行算例分析,结果表明,将小波分解与深度学习方法结合可以较好地提高预测的精度,提高概率预测的区间可靠性.     

格网计算法在空间格局分析中的应用--以贵州景观空间格局分析为例

格网地图与格网计算都是基于空间坐标系统来描述、分析、虚拟区域地理现象的有效方法之一。在空间格局分析应用中具有广阔的前景。景观类型的格网地图不仅能反映它们的空间分布,还能反映它们各自占据的生态空间情况。同时,格网地图还能将景观的空间异质性定量化、空间化和图形可视化表达。在格网地图和格网分析法的基础上,可以利用空间自相关分析、半方差分析等空间统计分析方法对景观的空间格局作进一步的深入研究。     

基于地理探测器的中国亚热带北界探讨

暖温带与亚热带的分界线,是自然区划中一条重要的自然界线,它的划分问题曾引起诸多学科学者的争论。由于早期综合自然区划研究多以定性、专家集成方法为主,同时区划目的、使用指标等多有不同,导致不同学者所划分的自然区多存在一定的差异。本文基于空间分异性思想,使用地理探测器定量探测气候指标对中国亚热带北界的影响,选择其中q值较大的指标如日均温≥0℃天数、最冷月1月均温、年降水和湿润指数等作为主导因子并参考植被、土壤数据探讨亚热带北界界线的位置。结果表明：① 地理探测器法可以快速、准确地筛选自然区划的主要气候指标,并确定分界线的准确位置,提高了自然区划研究的技术水平和区划界线的客观性。② 使用地理探测器划分的新界线在研究区西部位于秦岭南坡1000~1600 m的位置,与以往界线相比略偏南;在研究区东部河南东部、安徽北部比以往界线略偏北。在保持自然要素完整性的同时,新界线具有更大的q值,表明新界线可以很好的反映暖温带与北亚热带2个区划带之间的差异,划分结果具有合理性。