检索结果-内蒙古大学图书馆

生物多样性 2021年第5期29卷 575-585页

作者：邵晨李耀琪罗奥王志恒席祯翔刘建全徐晓婷四川大学生命科学学院生物资源与生态环境教育部重点实验室成都610065 北京大学生态研究中心北京大学城市与环境学院北京大学地表过程分析与模拟教育部重点实验室北京100871

基因组大小在被子植物物种之间存在着巨大的变异,但目前对不同生活型被子植物功能性状与基因组大小的关系缺乏统一的认识。本研究基于被子植物245科2,226属11,215个物种的基因组大小数据,探讨了不同生活型物种种子重量、最大植株高度和... 详细信息

基因组大小在被子植物物种之间存在着巨大的变异,但目前对不同生活型被子植物功能性状与基因组大小的关系缺乏统一的认识。本研究基于被子植物245科2,226属11,215个物种的基因组大小数据,探讨了不同生活型物种种子重量、最大植株高度和叶片氮、磷含量4个功能性状与基因组大小之间的关系。结果表明,被子植物最大植株高度和种子重量与基因组大小间的关系在草本和木本植物中存在显著差异。草本植物最大植株高度与基因组大小的关系不显著,但种子重量与其呈极显著的正相关关系。木本植物最大植株高度与基因组大小显著负相关,但种子重量与其关系不显著。木本植物叶片氮含量与基因组大小呈显著正相关,但其他生活型植物的叶片氮、磷含量与基因组大小均无显著相关性。本研究表明被子植物功能性状与基因组大小的相关性在不同生活型间存在差异,这为深入研究植物多种功能性状和植物生活型与基因组大小的权衡关系在植物演化和生态适应中的作用提供了重要依据。

关键词：基因组大小生活型叶片氮含量叶片磷含量植物功能性状种子重量最大植株高度

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基于GRACE数据同化的水文模型构建方法分析与展望

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地理科学进展 2024年第11期43卷 2136-2146页

作者：罗增良董雯雯王伦澈丁相毅黄河清吴云龙钟玉龙中国地质大学(武汉)地理与信息工程学院武汉430074 自然资源信息管理与数字孪生工程软件教育部工程研究中心武汉430074 中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室北京100038

GRACE卫星反演的水储量信息为研究水循环过程提供了高精度数据,但如何把GRACE卫星水储量数据同化到现有分布式水文模型的径流模拟过程,已成为限制GRACE数据应用于水文模型、提高径流模拟精度的关键科学问题。论文在综述国内外研究进展... 详细信息

GRACE卫星反演的水储量信息为研究水循环过程提供了高精度数据,但如何把GRACE卫星水储量数据同化到现有分布式水文模型的径流模拟过程,已成为限制GRACE数据应用于水文模型、提高径流模拟精度的关键科学问题。论文在综述国内外研究进展的基础上,归纳总结GRACE水储量数据同化的常用方法、现有数据同化方式的原理及优缺点,以及不同数据同化方式提高水文模型精度的程度。进而,总结GRACE水储量数据同化存在的难点问题,并展望可能的破解途径。梳理结果表明,GRACE水储量数据同化面临的难点问题包括水文模型精细的建模需求与GRACE数据粗糙时空分辨率的矛盾问题,以及水文模型单独模拟水储量分量与GRACE数据表示陆表总的水储量变化的矛盾问题;综合前人在不同流域的研究结果表明,通过GRACE水储量数据同化,水文模型水储量模拟值的均方根误差减少了约5%~40%,相关性系数提高了约10%~50%,但径流模拟精度的提高幅度比较有限,相关性系数提高了约2%~16%。研究结果将为推动GRACE卫星水储量数据同化的水文模型开发及应用研究提供理论和方法参考。

关键词： GRACE卫星水储量数据分布式水文模型陆表水储量数据同化径流模拟

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沂河流域暴雨径流变化特征研究

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水土保持研究 2023年第4期30卷 194-202页

作者：张晓钰辛怡翟钰钰吕世轩刘强张永强宋进喜程磊张国涛李子君朱纹君张军龙山东师范大学地理与环境学院济南250358 华东师范大学河口海岸学国家重点实验室上海200241 中国科学院地理科学与资源研究所陆地水循环及地表过程重点实验室北京100101 英国布里斯托大学土木工程学系英国布里斯托BS81TR 北京师范大学环境学院水环境模拟国家重点实验室北京100875 北京师范大学环境学院教育部水沙科学重点实验室北京100875 西北大学城市与环境学院陕西省地表系统与环境承载力重点实验室西安710127 陕西省黄河研究院西安710127 武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室武汉430072 湖北省海绵城市建设水系统科学重点实验室(武汉大学) 武汉430072

[目的]探究气候因素驱动下沂河流域暴雨径流的变化规律,阐释流域暴雨径流的影响因素,为深入理解流域水文响应过程和水资源管理提供科学参考。[方法]利用改进后的Lyne-Hollick数字滤波法估算了沂河流域的暴雨径流量,通过水文信号方法与... 详细信息

[目的]探究气候因素驱动下沂河流域暴雨径流的变化规律,阐释流域暴雨径流的影响因素,为深入理解流域水文响应过程和水资源管理提供科学参考。[方法]利用改进后的Lyne-Hollick数字滤波法估算了沂河流域的暴雨径流量,通过水文信号方法与皮尔逊相关系数法,定量分析沂河流域暴雨径流的变化特征及影响因素。[结果](1)1975—2000年,流域年均暴雨径流指数SFI呈缓慢下降趋势(R^(2)=0.37,p<0.01),年际SFI下降率0.048/10 a,暴雨径流占河川径流比重下降;(2)年均暴雨径流量呈波动增加趋势(R^(2)=0.04,p=0.35),于1998年达到研究时段峰值;(3)暴雨径流量年内季节分配差异显著,年内暴雨径流量峰值出现在7—9月,夏季暴雨径流Q_(s(sf))与冬季暴雨径流Q_(w(sf))差异较大,高暴雨径流变化指数Q HV、暴雨径流变差系数C_(V(sf))总体呈上升趋势,低暴雨径流量变化指数Q_(LV)呈下降趋势;(4)1981—2000年,温度与水文信号大致呈负相关关系,与SFI的相关性最为显著(R=-0.60,p<0.01),此外日照时数与太阳辐射量也是影响SFI的主要因素(R分别为0.63,0.57,p<0.01),降雨量分别与年平均暴雨径流量Q m(sf)、95%(95th)径流量分位数Q_(sf95)及99%(99th)径流量分位数Q sf99呈极强的正相关性(R分别为0.87,0.84,0.86,p<0.01)。[结论]沂河流域暴雨径流量呈增加趋势,且具有较大的季节变率,降雨是影响该流域暴雨径流变化的主要因素,未来可利用新方法对流域暴雨径流变化进行多尺度深入解析。

关键词：暴雨径流水文信号 Lyne-Hollick数字滤波法气候变化沂河流域

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基于物理信息深度学习算法的Flame D热流场重构研究

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华东理工大学学报（自然科学版） 2024年第6期50卷 878-887页

作者：彭浩然胡贵华华东理工大学信息科学与工程学院上海200237 华东理工大学能源化工过程智能制造教育部重点实验室上海200237

尽管数值模拟方法在求解流体动力学的湍流过程中发展迅速,但处理复杂的几何形状和流动过程时,在准确建模和计算速度等问题上仍面临挑战性。针对当前在计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)上存在的计算代价大等问题,本文在... 详细信息

尽管数值模拟方法在求解流体动力学的湍流过程中发展迅速,但处理复杂的几何形状和流动过程时,在准确建模和计算速度等问题上仍面临挑战性。针对当前在计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)上存在的计算代价大等问题,本文在传统的湍流数值模拟技术的基础上,结合机器学习,以经典的Sandia Flame D燃烧模型为例,通过引入物理信息的深度学习算法,建立物理信息神经网络架构(Physical-Information Neural Network,PINN),将符合规律的物理信息内嵌到神经网络,使得用小样本就能实现参数的流场重构。在平面维度上,分别对PINN和数据驱动方法重构的结果,与CFD软件仿真结果进行对比分析,其中PINN方法在训练集大小不及样本点总数一半的情况下,即可得到数据驱动方法在大样本情况下的重构结果,重构出燃烧过程在t=1 s时刻的轴向、径向速度以及温度的L2相对误差分别为0.187%、1.194%,0.071%,且在训练集占样本点总数的55%、70%、82%的情况下,PINN方法均比数据驱动方法误差小。在时间维度上,成功重构t=0.3、0.5、1 s时刻的轴向速度云图,证明PINN方法能够重构出几何模型采样时间范围内任意时刻的物理场分布云图。

关键词：计算流体力学深度学习物理信息神经网络湍流燃烧流场重构

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补充风对水平管高压密相气力输送影响的模拟研究

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化工学报 2020年第2期71卷 602-613页

作者：周海军熊源泉东南大学能源热转换及其过程测控教育部重点实验室

针对水平管高压密相气力输送数理模型的缺陷与不足,引入Savage径向分布函数修正的颗粒动理学理论、基于Berzi摩擦压应力模型构建的摩擦应力模型以及修正的三段式曳力模型,在欧拉-欧拉方法的基础上建立了一个能同时兼顾水平管高压密相气... 详细信息

针对水平管高压密相气力输送数理模型的缺陷与不足,引入Savage径向分布函数修正的颗粒动理学理论、基于Berzi摩擦压应力模型构建的摩擦应力模型以及修正的三段式曳力模型,在欧拉-欧拉方法的基础上建立了一个能同时兼顾水平管高压密相气力输送中稀相流、过渡流以及密相流输送特性的三维非稳态数理模型。并采用该数理模型考察了补充风对水平管高压密相气力输送的影响,模拟结果精准地预测了水平管压降及其随补充风的变化规律,而且其预测的水平管固相体积浓度分布与ECT图也是相吻合的,从而验证了数理模型的可靠性。模拟结果表明:随着补充风的增加,气固两相速度和湍动能以及颗粒拟温度增大,固相体积浓度减小。

关键词：气力输送两相流密相介尺度补充风数值模拟

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粗糙度对水汽在细颗粒表面异质核化影响的数值模拟

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化工学报 2021年第8期72卷 4304-4313页

作者：熊桂龙谢静雯杨林军南昌大学资源环境与化工学院江西南昌330031 南昌大学鄱阳湖环境与资源利用教育部重点实验室江西南昌330031 东南大学能源热转换及其过程测控教育部重点实验室江苏南京210096

为研究水汽在细颗粒物粗糙表面上的异质核化特性,基于Fletcher经典核化理论、分子运动学理论等提出了一个考虑水汽分子表面扩散机制、线张力、粗糙度的异质核化模型,并将理论预测的临界过饱和度与已有的实验值进行对比,验证了模型的有... 详细信息

为研究水汽在细颗粒物粗糙表面上的异质核化特性,基于Fletcher经典核化理论、分子运动学理论等提出了一个考虑水汽分子表面扩散机制、线张力、粗糙度的异质核化模型,并将理论预测的临界过饱和度与已有的实验值进行对比,验证了模型的有效性。采用数值模拟的方法,研究了线粗糙度因子、表面粗糙度因子对临界成核自由能、成核速率、临界过饱和度的影响规律。研究结果表明:与表面光滑的细颗粒物相比,粗糙表面的细颗粒物与水汽间的微观接触角更小,细颗粒物的润湿性更好,更易于发生异质核化凝结;在线张力为负时,细颗粒物的表面越粗糙,其成核自由能和临界过饱和度越小,成核速率越大,有利于水汽分子在细颗粒物表面发生异质核化;表面粗糙度因子比线粗糙度因子对水汽在细颗粒物表面异质核化凝结的影响更大。

关键词：细颗粒物粗糙度水汽核化凝结数值模拟

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基于燃油成本的北太平洋柔鱼管理策略比较研究

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海洋湖沼通报 2024年第2期46卷 169-176页

作者：苏雪陈新军上海海洋大学海洋科学学院上海201306 青岛海洋科学与技术国家实验室海洋渔业科学与食物产出过程功能实验室山东青岛266071 上海海洋大学大洋渔业资源可持续开发教育部重点实验室上海201306 上海海洋大学国家远洋渔业工程技术研究中心上海201306 上海海洋大学农业农村部大洋渔业开发重点实验室上海201306

柔鱼是我国远洋渔业重要的经济对象之一,实现柔鱼资源可持续利用是研究的重要内容。本研究以Gordon-Schaefer生物经济模型为基础,根据1995—2019年北太平洋柔鱼生产作业数据及相关经济数据,构建生态效益、经济效益和社会效益相结合的综... 详细信息

柔鱼是我国远洋渔业重要的经济对象之一,实现柔鱼资源可持续利用是研究的重要内容。本研究以Gordon-Schaefer生物经济模型为基础,根据1995—2019年北太平洋柔鱼生产作业数据及相关经济数据,构建生态效益、经济效益和社会效益相结合的综合优化配置模型,分析燃油成本变动对柔鱼资源可持续利用的影响,模拟9种不同方案下燃油成本的变动对于北太平洋柔鱼短期(1—5年)、中期(10年)和长期(20年)的累计资源量、累计渔获量以及累计经济利润变动的影响。结果表明,方案6(燃油成本降低2.5%)和方案7(燃油成本降低5%)既能够获得可观的渔业利润,又可以兼顾柔鱼资源量,使其免受过度捕捞,综合考虑生物、经济、社会和生态等方面因素的影响,可作为实现柔鱼资源优化配置的最适方案。

关键词：柔鱼燃油成本生物经济模型管理策略北太平洋

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稻田氮磷径流流失模型研究进展

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湖泊科学 2021年第2期33卷 336-348页

作者：黄微尘周丰梁浩陈磊北京大学城市与环境学院北京100871 北京大学地表过程分析与模拟教育部重点实验室北京100871 河海大学农业科学与工程学院南京210098 北京师范大学环境学院北京100875

水稻是全球最重要的粮食作物,但种植过程中不合理的水肥管理引起了稻田氮磷径流流失,对邻近水体造成污染风险.稻田氮磷径流流失模型是理解区域水体污染排放时空特征和评估水污染风险的有效手段.论文阐述了稻田氮磷径流流失的发生机制和... 详细信息

水稻是全球最重要的粮食作物,但种植过程中不合理的水肥管理引起了稻田氮磷径流流失,对邻近水体造成污染风险.稻田氮磷径流流失模型是理解区域水体污染排放时空特征和评估水污染风险的有效手段.论文阐述了稻田氮磷径流流失的发生机制和关键过程,梳理了统计经验模型、物理机理模型、水文过程模型和生态系统模型的研发历程.结果表明,当前模型缺乏水-土-气界面过程的有效参数化,基于高分辨率、多年多站点、全通量的模型参数的合理化,以及区域尺度农艺管理(种植制度、施肥制度、灌排制度)和田-沟-塘联合调控措施(分布、规模、运行规则)的模块化,造成了稻田氮磷径流流失的不确定性.同时,提出了面向稻田氮磷循环的高分辨率全通量观测网络建设、农艺管理与调控措施的区域数据集研发、模型开发与先进技术手段的集成与融合、稻田-氮-磷-水耦合的多模型集合等,为稻田氮磷径流流失模型的改进、农艺管理措施的优化以及气候智能型稻田的建设提供科学依据.

关键词：稻田氮循环磷循环径流流失过程模型

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多情景洪水灾害对城市道路拓扑特征影响研究——以武汉市中心城区为例

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地理科学 2023年第8期43卷 1471-1483页

作者：张洪鑫陈慧婷陆砚池刘晓燕陈翠珍刘耀林武汉大学资源与环境科学学院湖北武汉430079 北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875 北京师范大学环境演变与自然灾害教育部重点实验室北京100875 北京师范大学地理科学学部北京100875 武汉市水务科学研究院湖北武汉430010 武汉大学地理信息系统教育部重点实验室湖北武汉430079 武汉大学地理空间信息技术协同创新中心湖北武汉430079

以武汉市中心城区为研究区构建道路拓扑网络,通过水文过程模拟获取积水地图、通勤出行模拟获取道路车流量,选取3种中心性指标表征多降雨重现期下道路网络拓扑特征,通过描述性统计、分布规律拟合及空间可视化等方法分析道路网络拓扑特征... 详细信息

以武汉市中心城区为研究区构建道路拓扑网络,通过水文过程模拟获取积水地图、通勤出行模拟获取道路车流量,选取3种中心性指标表征多降雨重现期下道路网络拓扑特征,通过描述性统计、分布规律拟合及空间可视化等方法分析道路网络拓扑特征变化规律。结果发现:①洪水事件对城市道路网络拓扑特征影响显著,50年一遇情景下,道路网络节点与连边数量分别减少20.29%和37.04%,超过80%的节点或连边的中心性指标值发生变化。②洪水情景下道路网络中介中心性最大值及99%分位数有所提高、邻近中心性值有所下降,表明洪水事件使关键节点或连边在道路网络中的影响更加凸显,但节点或连边之间的联通程度受到破坏;中心性累积分布函数的尾部分布也证实了这一结论。③中心城区内关键道路及节点的分布随洪水强度增大呈现出向城市内部收缩的态势,具体表现为由城市二环线附近转移至一环线内沿江大道区域。在未来灾害管理和城市规划过程中,应当重视对核心区域道路疏通管控工作,防止拥堵现象发生;同时,加强外围区域道路建设、提高道路排水性能及路网连通性也是降低洪涝灾害对城市道路网络影响的关键。

关键词：网络拓扑特征中心性指标洪水模拟通勤出行模拟武汉市中心城区

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CMIP5和CMIP6气候模式中平流层极涡春季最后增温过程

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中国科学：地球科学 2023年第1期53卷 132-150页

作者：胡景高刘泽萱徐海明任荣彩金大超南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室气候与环境变化国际合作联合实验室气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044 中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室北京100029

本文系统评估了国际耦合模式比较计划第五阶段(CMIP5)和第六阶段(CMIP6)全球气候模式对南、北半球平流层极区春季发生的致使极涡最后崩溃的增温事件(SFW)的模拟能力.平均而言, CMIP5/6模式能够再现南、北半球SFW爆发过程的主要特征,但... 详细信息

本文系统评估了国际耦合模式比较计划第五阶段(CMIP5)和第六阶段(CMIP6)全球气候模式对南、北半球平流层极区春季发生的致使极涡最后崩溃的增温事件(SFW)的模拟能力.平均而言, CMIP5/6模式能够再现南、北半球SFW爆发过程的主要特征,但模式中南、北半球SFW的爆发时间较观测分别偏晚7天和9天,且模式中SFW事件的强度为观测中的50~70%.与CMIP5相比, CMIP6模式对北半球SFW的模拟能力有显著提升,但这不是体现在CMIP6中北半球SFW爆发时间较CMIP5显著偏早,而主要表现在CMIP6模式中的SFW爆发前对应更为剧烈的平流层行星波活动,以及SFW爆发时间的年际变率更强、更接近观测.与北半球不同, CMIP6模式对南半球SFW事件的模拟能力与CMIP5大致相当,其在SFW爆发早晚以及爆发前平流层行星波活动强度方面的模拟能力稍弱于CMIP5模式.此外, CMIP6高顶模式对南、北半球SFW事件的模拟能力优于低顶模式.在北半球,高顶模式对SFW爆发前后平流层高纬地区纬向风场的强度以及SFW爆发前平流层行星波活动的模拟较低顶模式有显著提升.在南半球,高顶模式模拟能力的提升主要表现在其模拟的SFW的爆发时间比低顶模式显著提前11天,与观测更为接近.

关键词：平流层最后增温事件 CMIP5/6模式历史试验数据南、北半球

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