检索结果-内蒙古大学图书馆

同位素 2013年第1期26卷 1-7页

作者：李清林光辉清华大学地球系统科学中心地球系统数值模拟教育部重点实验室北京100084 清华大学深圳研究生院海洋材料与技术学部深圳518055

湿地甲烷排放对于全球大气甲烷浓度起着关键作用,深入了解湿地甲烷排放的微生物过程对于构建甲烷排放的过程模型和解决全球甲烷排放清单的不确定性极为重要。本文简要介绍湿地微生物产生甲烷的基本过程,以及利用稳定同位素技术研究甲烷... 详细信息

湿地甲烷排放对于全球大气甲烷浓度起着关键作用,深入了解湿地甲烷排放的微生物过程对于构建甲烷排放的过程模型和解决全球甲烷排放清单的不确定性极为重要。本文简要介绍湿地微生物产生甲烷的基本过程,以及利用稳定同位素技术研究甲烷产生的不同途径和不同微生物种类在甲烷产生过程中的作用,并分析该领域的最新研究进展和未来研究重点。利用稳定同位素技术研究湿地环境中各种产甲烷途径贡献的难点在于醋酸产甲烷途径和CO2产甲烷途径的同位素分馏因子的确定。利用稳定同位素技术研究不同微生物种类在甲烷产生过程中的实际功能,明显优于传统的分子生物学方法,这两种技术的结合将为建立微生物的群落结构、功能结构与对应的代谢功能之间的关系提供新的研究思路。

关键词：湿地甲烷微生物稳定同位素

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东南沿海潮间带防护林主要树种的光合特性及水分利用策略

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生态学杂志 2012年第12期31卷 2996-3002页

作者：黄敏参杜晓娜廖蒙蒙陈鹭真林光辉厦门大学滨海湿地生态系统教育部重点实验室福建厦门361005 清华大学地球系统科学研究中心、地球系统数值模拟教育部重点实验室北京100084

为了比较中国东南沿海防护林主要树种的光合特性及水分利用策略,利用LI-6400便携式光合作用仪和PAM-2100叶绿素荧光仪对福建沿海防护林5个主要树种的光合特性以及荧光特性进行测定,并采用稳定同位素技术量化这些植物的水分来源利用比例... 详细信息

为了比较中国东南沿海防护林主要树种的光合特性及水分利用策略,利用LI-6400便携式光合作用仪和PAM-2100叶绿素荧光仪对福建沿海防护林5个主要树种的光合特性以及荧光特性进行测定,并采用稳定同位素技术量化这些植物的水分来源利用比例以及水分利用效率。4种红树植物的光合同化速率、气孔导度、蒸腾速率显著高于木麻黄(Casuarina equisetifolia);外来红树植物无瓣海桑(Sonneratia apetala)光合同化速率显著高于3个乡土红树植物。无瓣海桑叶片的最大相对电子传递速率(rETRmax)、半饱和光强(Ek)、Fv/Fm均显著大于乡土红树植物,表明无瓣海桑光合能力大于其他红树植物。植物茎木质部水稳定同位素的测定表明,外来种木麻黄和无瓣海桑主要利用地下水,而未利用海水和雨水;3种乡土红树植物主要利用地下水,但也利用海水和雨水的混合水。木麻黄的瞬时水分利用效率显著低于4种红树植物,但4种红树植物间的瞬时水分利用效率无显著差异。秋茄(Kandelia obovata)和无瓣海桑的长期水分利用效率无显著差异,但二者显著高于桐花树(Aegiceras corniculatum)、白骨壤(Avicennia marina)及木麻黄,说明前二者对水分的利用优于后三者,更适应于水分成为植物生长与存活限制因子的高盐环境。

关键词：沿海防护林红树林光合特性水分来源水分利用效率

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多核与众核架构下对不同Stencil的性能优化和分析

多核与众核架构下对不同Stencil的性能优化和分析

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2013全国高性能计算学术年会

作者：徐阳彤付昊桓甘霖王欣亮乔宇宸韩鹏薛巍杨超计算机科学与技术系清华大学北京 100084 清华信息科学与技术国家实验室(筹) 清华大学北京 100084 地球系统数值模拟教育部重点实验室地球系统科学研究中心清华大学北京 100084 地球系统数值模拟教育部重点实验室地球系统科学研究中心清华大学北京 100084 计算机科学与技术系清华大学北京 100084 清华信息科学与技术国家实验室(筹) 清华大学北京 100084 计算机科学与技术系清华大学北京 100084 数理学院北京科技大学北京 100083 软件研究所中国科学院北京 100190 空间天气学国家重点实验室中国科学院北京 100864

在很多应用中,模板计算(stencil)是最为重要和耗时最多的计算核心.随着越来越多的超级计算机开始使用多核CPU和众核协处理器,如何在这样的平台上将stencil优化至较高的性能和效率便成为了一个亟待解决的问题.在本文中,选取了7点Jacobi... 详细信息

在很多应用中,模板计算(stencil)是最为重要和耗时最多的计算核心.随着越来越多的超级计算机开始使用多核CPU和众核协处理器,如何在这样的平台上将stencil优化至较高的性能和效率便成为了一个亟待解决的问题.在本文中,选取了7点Jacobi、13点浅水波方程和19点有限差分三个典型stencil进行研究.通过对这3个stencil在不同平台上的优化和分析,探讨了不同的体系结构对于性能和效率产生的影响.通过线程并行、向量化以及优化数据在cache和共享内存中的重用,在Sandy Bridge CPU,MIC和Kepler GPU三个平台上都达到了较好的性能.分析和讨论展示了体系结构的区别如何对不同stencil的性能产生不同的影响.

关键词：计算机系统模板计算性能优化多核架构众核架构效果评估

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拓展与深化中国全境的环境变化遥感应用

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科学通报 2012年第16期57卷 1379-1387页

作者：宫鹏清华大学地球系统科学研究中心地球系统数值模拟教育部重点实验室北京100084 中国科学院遥感应用研究所遥感科学国家重点实验室北京100101

中国幅员辽阔,仅靠局部定点环境监测,远不能满足社会需求.而对大空间范围来说,遥感是唯一可行的环境变化监测手段.虽然国内外拥有强大的卫星数据获取能力和大量的卫星遥感数据,以中国全境为对象的遥感环境变化研究并不多.本文将环境变... 详细信息

中国幅员辽阔,仅靠局部定点环境监测,远不能满足社会需求.而对大空间范围来说,遥感是唯一可行的环境变化监测手段.虽然国内外拥有强大的卫星数据获取能力和大量的卫星遥感数据,以中国全境为对象的遥感环境变化研究并不多.本文将环境变化过程归纳为环境变化驱动力、环境变化、物质迁移与转化、物质浓度与富集度变化、人或生态系统暴露与感染变化及环境变化影响等方面内容.评估了遥感对这些环节的潜力,评述了中国环境变化遥感已取得的进展.指出遥感对于研究中国环境变化在方法体系上不但要支撑实验与观测、理解与认识,还要重视和模拟与预测的衔接从而支持环境政策研究.在应用层面,应突破常规遥感观测项目,在物种多样性、生物入侵、公众健康、空气和水质量变化监测等新的领域取得突破.在技术层面全面系统加强实用化和自动化研究.

关键词：环境变化遥感模拟与预测环境政策

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基于遥感观测的21世纪初中国区域地表土壤水及其变化趋势分析

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科学通报 2012年第16期57卷 1412-1422页

作者：卢麾施建成清华大学地球系统科学研究中心地球系统数值模拟教育部重点实验室北京100084 中国科学院遥感应用研究所遥感科学国家重点实验室北京100101

综合利用3组最先进的AMSR-E地表土壤水反演产品,通过集合分析的方法,生成中国区域内2003～2010年月平均地表含水量集合数据.在此基础上,分析了21世纪初中国区域内地表土壤水的时空分布格局及变化趋势.发现:(1)集合分析数据能在一定程度... 详细信息

综合利用3组最先进的AMSR-E地表土壤水反演产品,通过集合分析的方法,生成中国区域内2003～2010年月平均地表含水量集合数据.在此基础上,分析了21世纪初中国区域内地表土壤水的时空分布格局及变化趋势.发现:(1)集合分析数据能在一定程度上克服单一反演产品中的系统偏差,弥补了单一反演产品的局限性,得到更加客观的中国区域内遥感地表土壤水时空分布信息;(2)在这期间,中国区域内干旱区以变湿为主导,半干旱区以变干为主导,总体上变干的面积大于变湿的面积;(3)三套反演数据年和季的变化趋势各自不同,但它们都一致显示在夏季变干为主导,而且这些变干的区域主要分布在我国主要粮食产区;(4)结合GPCP降水变化趋势,发现气候变化可能是导致干旱区变湿以及半干旱区变干的因素之一;(5)结合MODIS地表温度变化趋势,发现过去8年中降湿增温区面积最大(33.2%),依次为降湿降温区(27.4%),增湿增温区(21.1%)和增湿降温区(18.1%).其中降湿增温区和降湿降温区主要分布在我国的重要粮食产区,而增湿增温区则主要分布在西北部和西藏等非农业区.这样的变化趋势对我国的农业可持续发展和生态维护是十分不利的.

关键词：地表土壤水微波遥感时空特征变化趋势中国区域

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卫星遥感观测中国1996～2010年氮氧化物排放变化

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科学通报 2012年第16期57卷 1446-1453页

作者：张强耿冠楠王斯文 RICHTER Andreas 贺克斌清华大学地球系统科学研究中心地球系统数值模拟教育部重点实验室北京100084 清华大学环境学院环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京100084 Institute of Environmental Physics University of BremenBremen28359Germany

利用卫星遥感观测的NO2浓度作为化石能源消耗和污染物排放的示踪,基于GOME和SCIAMACHY的NO2对流层柱浓度数据对1996～2010年间中国氮氧化物排放的时空格局变化进行了分析.结果表明,我国氮氧化物排放的区域性特征日益显著,呈明显的空间... 详细信息

利用卫星遥感观测的NO2浓度作为化石能源消耗和污染物排放的示踪,基于GOME和SCIAMACHY的NO2对流层柱浓度数据对1996～2010年间中国氮氧化物排放的时空格局变化进行了分析.结果表明,我国氮氧化物排放的区域性特征日益显著,呈明显的空间扩张态势,原有排放高值区的范围不断扩大,新的高值区不断出现,受人为源排放影响的范围在从东部向中西部扩张.1996～2010年间,华东、华北地区的人为源氮氧化物排放量增加了133%,而同期卫星观测到NO2浓度增长了184%.最近几年特大城市的氮氧化物排放增速在减缓,而中型城市的排放增速在加快,显示我国亟需对燃煤氮氧化物排放进行控制.

关键词：氮氧化物卫星遥感 SCIAMACHY 区域污染城市扩张

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中国1990～2010年城市扩张卫星遥感制图

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科学通报 2012年第16期57卷 1388-1399页

作者：王雷李丛丛应清程晓王晓昳李雪艳胡娈运梁璐俞乐黄华兵宫鹏中国科学院遥感应用研究所遥感科学国家重点实验室北京100101 清华大学地球系统科学研究中心地球系统数值模拟教育部重点实验室北京100084 北京师范大学全球变化与地球系统科学研究院北京100875

根据同一数据源的陆地卫星TM和ETM+影像,首次从1990,2000和2010年基准年图像上以人工解译方法为主获得我国所有城市20年间建成区分布范围,最后由专人按统一标准,对照三期城市数据逐个修改完成并建立了中国城市扩展数据库.结果表明我国... 详细信息

根据同一数据源的陆地卫星TM和ETM+影像,首次从1990,2000和2010年基准年图像上以人工解译方法为主获得我国所有城市20年间建成区分布范围,最后由专人按统一标准,对照三期城市数据逐个修改完成并建立了中国城市扩展数据库.结果表明我国城市化在过去20年间呈指数增长了2倍多;我国城市建成区面积由1990年东北较高,转变为2010年东南沿海的江苏、广东、山东、浙江领先的格局;我国城市化所占的土地主要来自耕地,大约有17750km2的耕地被城市化,而且21世纪最初10年比20世纪最后10年增加了近1.5倍;20年来,我国城市扩展速度最快的省份是江苏、广东、山东、浙江等.对2009年超过50万人口的147座城市单位建成区面积的国民经济总产值和人口分析表明,建成区经济效益高的城市由沿海城市辅以部分资源型内地城市组成,而人口密度高的城市主要由内地资源型城市组成;东部沿海省区建成区的经济效益低于中部和广东等省区.这个数据库将对研究我国城市建成区变化规律及其对耕地和其他用地的转化趋势、模拟城市发展动态、研究城市发展与我国人口增长和迁移的关系以及与碳排放和气候变化的关系、制定国家应对气候变化、国土资源利用以及城市规划与管理政策发挥重要作用.

关键词：城市扩展土地利用耕地转化建成区面积

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地球系统模式CESM的性能建模

地球系统模式CESM的性能建模

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2013全国高性能计算学术年会

作者：丁楠李慧岷张涛薛巍宋振亚计算机科学与技术系清华大学北京100084 清华信息科学与技术国家实验室(筹) 清华大学北京100084 地球系统数值模拟教育部重点实验室地球系统研究中心清华大学北京100084 计算机科学与技术系清华大学北京100084 清华信息科学与技术国家实验室(筹) 清华大学北京100084 国家海洋局第一海洋研究所山东266061

CESM是由美国国家大气中心于2010年发布的新一代地球系统模式,是目前最先进、使用最广泛的地球系统模式之一.CESM利用耦合器协同大气、海洋、陆面、海冰等分量模式进行气候模拟.本文在集群平台对大气水平分辨率111km、陆面水平分辨率220... 详细信息

CESM是由美国国家大气中心于2010年发布的新一代地球系统模式,是目前最先进、使用最广泛的地球系统模式之一.CESM利用耦合器协同大气、海洋、陆面、海冰等分量模式进行气候模拟.本文在集群平台对大气水平分辨率111km、陆面水平分辨率220kin和海洋、海冰水平分辨率110kra的CESM算例进行了全面性能测试.通过剖析CESM耦合器与分量模式间的依赖关系，本文提出了CESM全局性能模型框架:通过探究CESM各分量模式的性能特征得出CESM耦合系统中计算资源需求最大的分量模式是海洋分量模式和大气分量模式,影响其性能的核心模块分别是海洋分量模式的正压、斜压方程求解和大气分量模式的动力框架及物理过程的计算,分析其主要影响因素,结合几何相似性方法,本文对各分量模式进行了初步性能建模:通过整合分量模式的性能模型提出了CESM全局性能模型,其预测误差均控制在10.3％以内.最后通过该性能模型指导进程分配,使实验算例有33％的性能提升.

关键词：地球系统模式性能测试建模方法耦合器

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国产高性能计算系统的输出瓶颈量化分析

国产高性能计算系统的输出瓶颈量化分析

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2013全国高性能计算学术年会

作者：梁亚雄尹万旺薛巍清华大学计算机科学与技术系北京 100084 清华大学清华信息科学与技术国家实验室(筹) 北京 100084 江南计算技术研究所江苏无锡 214083 清华大学计算机科学与技术系北京 100084 清华大学清华信息科学与技术国家实验室(筹) 北京 100084 清华大学地球系统数值模拟教育部重点实验室地球系统研究中心北京 100084

超级计算机的快速发展推动了应用规模的迅速攀升.应用在大规模并行文件系统获得的实际带宽通常远小于其峰值带宽,I/O输出性能逐渐成为限制大规模并行应用计算效率和可扩展性的关键.本文在国产超级计算机——天河-1A和探索100上,采用基... 详细信息

超级计算机的快速发展推动了应用规模的迅速攀升.应用在大规模并行文件系统获得的实际带宽通常远小于其峰值带宽,I/O输出性能逐渐成为限制大规模并行应用计算效率和可扩展性的关键.本文在国产超级计算机——天河-1A和探索100上,采用基于统计的实验方法,准确测量了多种数据输出模式的I/O性能,藉此挖掘计算节点、存储节点、存储配置等因素对实际I/O带宽的影响,量化大规模输出的拥塞和竞争问题,对比分析不同计算系统的I/O特征.本文工作的结论可能会对大规模应用、I/O中间件以及并行文件系统的设计和有效使用提供依据.

关键词：超级计算机数据处理输出性能并行文件

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8个CMIP5模式对中国极端气温的模拟和预估

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气候变化研究进展 2012年第4期8卷 250-256页

作者：姚遥罗勇黄建斌南京信息工程大学/气象灾害省部共建教育部重点实验室南京210044 中国气象局国家气候中心北京100081 清华大学地球系统数值模拟教育部重点实验室/清华大学地球系统科学研究中心北京100084

利用8个耦合模式比较计划第五阶段(CMIP5)模式结果,采用加权平均方法进行多模式集合,并与NCEP再分析资料进行对比分析,评估了CMIP5模式对中国极端气温的模拟效果,在此基础上,对未来极端气温进行预估。CMIP5模式对中国8个极端气温指数和2... 详细信息

利用8个耦合模式比较计划第五阶段(CMIP5)模式结果,采用加权平均方法进行多模式集合,并与NCEP再分析资料进行对比分析,评估了CMIP5模式对中国极端气温的模拟效果,在此基础上,对未来极端气温进行预估。CMIP5模式对中国8个极端气温指数和20年一遇最高(低)气温有模拟能力,所有极端气温指数模拟和观测结果的时间相关均达到0.10显著性水平,20年一遇最高、最低气温模拟和观测结果空间相关系数均超过0.98。在中等排放RCP4.5情景下,未来中国极暖(冷)日数增多(减少),到21世纪中期热浪指数增加2.6倍,到21世纪末期寒潮指数减少71%,20年一遇最高(低)气温在中国地区均呈现升高趋势,局部升温幅度达到4℃。

关键词： CMIP5 极端气温 RCP4 5情景重现期预估

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