检索结果-内蒙古大学图书馆

基于Landsat数据的1975—2015年中国海岸线时空变化分析（英文）

北京师范大学学报（自然科学版） 2019年第1期55卷 83-100页

作者：王冰洁梁璐惠凤鸣程晓宫鹏陈卓奇黄华兵北京师范大学全球变化与地球系统科学研究院遥感科学国家重点实验室北京100875 中国高校极地联合研究中心北京100875 北德克萨斯大学地理与环境系德克萨斯州丹顿市76203 北京师范大学全球变化联合研究中心北京100875 清华大学地球系统科学系地球系统数值模拟教育部重点实验室北京100084 中国科学院遥感与数字地球研究所遥感科学国家重点实验室北京100101

海岸线是表征陆地和海洋边界的最重要的地理要素,具有独特的地理、形态和动力学特征,海岸带是人类经济活动最活跃和集中的区域之一.在经济发展进程的影响之下,中国海岸线发生了巨大的变化.本研究基于Landsat遥感影像数据,采用改进的归... 详细信息

海岸线是表征陆地和海洋边界的最重要的地理要素,具有独特的地理、形态和动力学特征,海岸带是人类经济活动最活跃和集中的区域之一.在经济发展进程的影响之下,中国海岸线发生了巨大的变化.本研究基于Landsat遥感影像数据,采用改进的归一化差异水体指数,提取了1975—2015年共5期中国海岸线长度及海岸带面积的时空变化信息.结果显示,1975、1990、2000、2010、2015年期中国海岸线的长度分别为15 945.7、17 045.8、17 234.2、17 377.7以及17 364.9km,各期海岸带面积相较于上一期分别增加了4 336.5、1 510.4、3 447.2、3 100.4km2.总体来说,中国海岸线呈现出人工岸线取代自然岸线的趋势.该研究结果可以为沿海区域的资源管理以及海岸规划提供参考.

关键词：海岸线时空变化陆地卫星(Landsat) 遥感

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基于CIE‑CEAM模型的中国工业“双碳”路径模拟

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中国人口·资源与环境 2022年第7期32卷 49-56页

作者：禹湘娄峰谭畅中国社会科学院大学北京102488 中国社会科学院生态文明研究所北京100710 中国社会科学院数量经济与技术经济研究所北京100732 清华大学地球系统科学系地球系统数值模拟教育部重点实验室清华大学全球变化研究院北京100084

2020年中国向世界承诺了二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,争取在2060年前实现碳中和的目标。碳达峰与碳中和目标的提出对中国各行业的未来发展转型提出了深刻要求,而工业领域是中国碳排放的主要来源之一,也是应对气候变化最为重要... 详细信息

2020年中国向世界承诺了二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,争取在2060年前实现碳中和的目标。碳达峰与碳中和目标的提出对中国各行业的未来发展转型提出了深刻要求,而工业领域是中国碳排放的主要来源之一,也是应对气候变化最为重要的领域之一,是中国兑现碳达峰与碳中和承诺的关键。文章对中国工业实现碳达峰与碳中和的路径进行研究。构建了全国工业及重点工业行业二氧化碳排放清单,解析工业二氧化碳排放历史特征与发展现状。将宏观经济年度模型耦合工业重点行业技术路径模块与碳排放模块,构建了中国工业经济—碳排放评估模型(CIE‑CEAM),对不同情景下工业二氧化碳排放的发展趋势进行研判。研究结果表明,中国工业有望在“十四五”期间夯实2030年前碳达峰的良好基础,在“十五五”期间实现达峰。达峰后,工业二氧化碳排放总量将在不同情景中以年均3%~5%速度下降。2030—2060年期间需着力于低碳生产技术创新引领的工业行业深度减排,从而实现工业碳中和。以钢铁、建材、石化化工、有色金属为代表的重点工业行业是实现工业碳减排的主要领域,实现工业碳达峰与碳中和应考虑行业的异质性,以低碳原料、工业电气化、氢能冶金、CCUS等为代表的低碳、零碳、负碳技术将成为中国工业实现碳达峰与碳中和的重要推动力。

关键词：工业碳达峰碳中和

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基于卫星遥感数据的Noah-MP地表反照率关键参数优化

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空间科学学报 2023年第6期43卷 1135-1149页

作者：陈进燕赵龙阳坤田佳鑫潘金梅张可西南大学地理科学学院重庆金佛山喀斯特生态系统国家野外科学观测研究站重庆400715 西南大学地理科学学院遥感大数据应用重庆市工程研究中心重庆400715 清华大学地球系统科学系地球系统数值模拟教育部重点实验室北京100084 中国科学院空天信息创新研究院遥感科学国家重点实验室北京100101

地表反照率是影响地–气相互作用的关键因子,而准确描述地表反照率是改进陆面模型水热模拟能力的关键。当前Noah-MP (the Noah land surface model with Multiple Parameterizations)土壤反照率估算主要依赖于查找表方法,该方法基于土... 详细信息

地表反照率是影响地–气相互作用的关键因子,而准确描述地表反照率是改进陆面模型水热模拟能力的关键。当前Noah-MP (the Noah land surface model with Multiple Parameterizations)土壤反照率估算主要依赖于查找表方法,该方法基于土壤颜色获得不同土壤类型的反照率,但在区域尺度上土壤颜色等级尚未得到有效率定,直接影响了区域反照率模拟水平。此外,裸土反照率的计算还高度依赖于土壤水分。针对这一问题,以同化得到的土壤水分数据作为输入,计算得到不同土壤颜色等级对应的反照率时间序列。在此基础上,以MODIS反照率为参照,同时排除高植被覆盖和积雪的影响,逐步筛选得到青藏高原区域0.25°格点尺度下最优的土壤颜色等级。评估结果表明,优化得到的土壤颜色等级空间分布规律符合土壤质地与反照率之间的物理规律,且改进了研究区域70%空间网格内的Noah-MP模型反照率估计。

关键词：地表反照率 Noah-MP 土壤颜色等级参数优化

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面向LICOM2的并行I/O优化

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科研信息化技术与应用 2014年第5期5卷 37-48页

作者：季旭武海平邹寅隆梁亚雄薛巍尹万旺林鹏飞刘海龙俞永强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北京100084 江南计算技术研究所江苏无锡214083 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

全球变暖导致自然灾害频度和强度都有所增加,发展高精度地球系统模式,对防灾减灾、促进经济发展有重要意义。随模式分辨率提高,地球系统模式的I/O性能正逐渐成为制约模式可扩展性和计算效率的瓶颈。本文针对地球系统模式的I/O问题,以代... 详细信息

全球变暖导致自然灾害频度和强度都有所增加,发展高精度地球系统模式,对防灾减灾、促进经济发展有重要意义。随模式分辨率提高,地球系统模式的I/O性能正逐渐成为制约模式可扩展性和计算效率的瓶颈。本文针对地球系统模式的I/O问题,以代表性的海洋环流模式LICOM2为研究对象,全面分析了地球系统模式的典型I/O特点,研究通用的高并发I/O技术。本文设计实现了LICOM2系统的ADIOS并行读写方案,都取得了显著的优化效果。LICOM2系统ADIOS优化在天河1A系统内网测试,在288-6480并行度下I/O时间占比均不到4%,在6480并行度下写带宽达8.46GB/s。本文通过在天河1A上的大量测试,对提高LICOM2系统的I/O性能做了进一步的研究,不同系统配置会对I/O性能有影响。

关键词：海洋环流模式并行I/O优化 ADIOS

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中部型ENSO和平流层准两年振荡对冬季北半球平流层臭氧的联合调制作用

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气象学报 2019年第3期77卷 456-474页

作者：李小婷田文寿谢飞张如华雒佳丽梁靖琳兰州大学半干旱气候变化教育部重点实验室兰州30000 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 北京师范大学全球变化与地球系统科学研究院北京100875

利用观测和再分析资料通过合成分析方法,研究了中部型ENSO和平流层准两年振荡(QBO)对冬季北半球平流层臭氧的独立影响和联合调制作用。研究表明,北半球平流层臭氧在中部型厄尔尼诺年增加,而在中部型拉尼娜年减少;准两年振荡东风位相年份... 详细信息

利用观测和再分析资料通过合成分析方法,研究了中部型ENSO和平流层准两年振荡(QBO)对冬季北半球平流层臭氧的独立影响和联合调制作用。研究表明,北半球平流层臭氧在中部型厄尔尼诺年增加,而在中部型拉尼娜年减少;准两年振荡东风位相年份,北半球平流层臭氧增加,准两年振荡西风位相结果则相反。相比之下,北半球中、高纬度平流层臭氧异常对准两年振荡活动的响应明显小于其对ENSO活动的响应。进一步研究发现,准两年振荡东风位相会加强中部型厄尔尼诺事件引起的北半球平流层臭氧的增加,而减弱中部型拉尼娜事件造成的平流层臭氧的减少。在准两年振荡西风位相下,中部型厄尔尼诺事件仅导致北半球平流层臭氧含量少量升高,而中部型拉尼娜事件期间臭氧会大幅度减少。因此,准两年振荡东风位相会加强中部型厄尔尼诺事件对北半球平流层臭氧的影响,而减弱中部型拉尼娜事件对北半球平流层臭氧的影响。准两年振荡西风位相会减弱中部型厄尔尼诺而加强中部型拉尼娜事件对北半球平流层臭氧的影响。

关键词：中部型ENSO 平流层准两年振荡(QBO) 北半球平流层臭氧联合调制作用

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8个CMIP5模式对中国极端气温的模拟和预估

8个CMIP5模式对中国极端气温的模拟和预估

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强化科技基础推进气象现代化——第29届中国气象学会年会

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中国气象局国家气候中心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

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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高阶Runge-Kutta-Li算法对二维线性平流方程的计算检验

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气候与环境研究 2019年第4期24卷 417-429页

作者：王鹏飞李建平黄刚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 中国科学院大气物理研究所季风系统研究中心北京100190 中国海洋大学物理海洋教育部重点实验室山东青岛266003 青岛海洋科学与技术国家实验室区域海洋动力学与数值模拟功能实验室山东青岛266237

利用高阶Li空间微分方案(Li,2005),实现了时间积分为3~6阶Runge-Kutta-Li(RKL)格式的求解算法。二维线性平流方程的试验结果表明:在计算稳定的条件下,各阶算法的计算误差随时间的推移基本上是线性增加的。非转动背景场的平流算例中(高... 详细信息

利用高阶Li空间微分方案(Li,2005),实现了时间积分为3~6阶Runge-Kutta-Li(RKL)格式的求解算法。二维线性平流方程的试验结果表明:在计算稳定的条件下,各阶算法的计算误差随时间的推移基本上是线性增加的。非转动背景场的平流算例中(高斯型的初值),高阶RKL算法可以取得较好的计算效果。与3、4、5、6阶RK算法配合的Li空间差分方案有效阶数可以达到5、7、9、10阶。RK算法的阶数为5(6)阶时,总误差控制在10-7(10-8)以内。随RK阶数增加Li微分的有效阶数有增加趋势,且总误差逐渐减小。定常转速的背景场算例中(偏心的高斯型初值),当RK阶数为3时,最优空间差分阶数为10;相应的阶数为4、5、6时对应的空间最优阶为16,22,22,总计算误差可以控制在10^-15~10^-16。随着精度的提高,误差的绝对值减小很迅速,说明算法是非常有效的。对于圆锥型初值(定常转速的背景场),4、5、6阶RK算法和3阶算法的效果差不多。高阶算法对此类具有导数不连续点的算例,效果不如高斯初始场好,结果不能保持正定,有些地方误差出现下冲和上翘。随着空间差分精度的提高,非正定的解数量和数值减小,误差的绝对值减小,说明了算法在一定程度上是有效的,但并不适合追求极高的算法阶数。这与谱方法中的导数不连续问题有些相似,误差的产生主要源于导数的不连续性,差分类方法仅能获得与导数连续性阶数相当的算法精度。各种算例中,采用恰当的边界条件是必要的,例如旋转背景场算例,比较适合使用无穷远边界条件,否则会出现计算不稳定或无法将计算误差控制到较小的范围内。

关键词： Runge-Kutta-Li格式高阶算法二维平流方程

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南极海冰变化及其气候效应研究述评

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海洋学报 2021年第7期43卷 11-22页

作者：王今菲杨清华于乐江宋米荣罗昊施骞李雪薇闵超刘骥平中山大学大气科学学院热带大气海洋系统科学教育部重点实验室广东珠海519082 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 广东珠海519082 中国极地研究中心自然资源部极地科学重点实验室上海200136 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

南极海冰是全球气候系统的重要组成部分。不同于北极海冰的快速减少,近40年来,南极海冰范围在2014年前是缓慢增加、后是突变减少。单一的大尺度大气环流因素无法解释南极海冰的长期变化趋势,海洋-大气相互作用对海冰的耦合影响还未得到... 详细信息

南极海冰是全球气候系统的重要组成部分。不同于北极海冰的快速减少,近40年来,南极海冰范围在2014年前是缓慢增加、后是突变减少。单一的大尺度大气环流因素无法解释南极海冰的长期变化趋势,海洋-大气相互作用对海冰的耦合影响还未得到充分研究。受南极海冰厚度遥感观测和数值模拟能力所限,现有数据仍无法准确量化全球变化背景下南极海冰的厚度和体积变化;目前南极海冰变化的气候效应还未充分明确。当前国内外对南极海冰研究的不足迫切要求发展长期可靠的南极海冰厚度数据,以突破南极海冰体积变化研究的难题,同时应综合考虑多气候模态和海气系统耦合的作用,研究南极海冰变化的机制及其气候效应。

关键词：南极海冰范围海冰厚度气候效应

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青藏高原暖季中西部的断面降雨观测:系统设计与初步结果

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中国科学：地球科学 2023年第5期53卷 1006-1021页

作者：阳坤陈莹莹拉珠詹昌辉令小艳周旭姜尧志姚向楠卢麾马小刚欧阳琳潘伟任扬航邵长坤田佳鑫王岩杨桦岳思妤张可赵定池赵龙周建宏邹宓君清华大学地球系统科学系地球系统数值模拟教育部重点实验室清华大学全球变化研究院北京100084 中国科学院青藏高原研究所青藏高原地球系统与资源环境重点实验室国家青藏高原科学数据中心北京100101 西藏大学理学院生态研究中心拉萨850000 中国科学院地理科学与资源研究所陆地表层格局与模拟院重点实验室北京100101 西南大学地理科学学院重庆金佛山喀斯特生态系统国家野外科学观测研究站重庆400715

青藏高原中西部环境恶劣,地表圈层相互作用强烈,近40年来气候和水循环变化显著.降水实测数据匮乏是该地区地表过程研究的一个瓶颈.近6年来,我们为该地区设计并建立了降雨的南北观测断面和东西观测断面,获得了暖季(5~9月)的小时分辨率降... 详细信息

青藏高原中西部环境恶劣,地表圈层相互作用强烈,近40年来气候和水循环变化显著.降水实测数据匮乏是该地区地表过程研究的一个瓶颈.近6年来,我们为该地区设计并建立了降雨的南北观测断面和东西观测断面,获得了暖季(5~9月)的小时分辨率降雨数据.南北断面从喜马拉雅山南坡的亚东河谷延伸到高原腹地的双湖县,共31个站;东西断面从高原西边的狮泉河延伸到中部的那曲,共22个站.该观测数据已应用于阐明高原中西部降水的时空变化特征,评价典型格点降水产品的质量,支持区域气候模式的开发,揭示夏季的湖气相互作用过程.该观测数据已在国家青藏高原科学数据中心公布.

关键词：青藏高原中西部降雨观测断面观测不确定性降水时空特征降水数据评估

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二维TTI介质中qP波的正演模拟

二维TTI介质中qP波的正演模拟

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中国地球物理学会第二十八届年会

作者： Xue Zhihui 薛志辉 Song Guojie 宋国杰 Chen Yushu 陈宇澍 Yang Guangwen 杨广文 Yang Dinghui 杨顶辉清华大学计算机系北京100084 地球系统数值模拟教育部重点实验室北京100084 清华大学数学系北京100084

本文首次将ONADM方法应用于TTI介质中的声波方程模拟，研究TTI介质中的qP波传播规律。数值实验表明，在达到相同计算精度的前提下，ONADM方法的计算速度约为4阶Lax-Wendroff修正格式的16倍：存贮量仅需4阶Lax-Wendroff修正格式的28%。ON... 详细信息

本文首次将ONADM方法应用于TTI介质中的声波方程模拟，研究TTI介质中的qP波传播规律。数值实验表明，在达到相同计算精度的前提下，ONADM方法的计算速度约为4阶Lax-Wendroff修正格式的16倍：存贮量仅需4阶Lax-Wendroff修正格式的28%。ONADM方法比Lax-Wendroff修正格式具有更快的计算速度和更小的存贮量需求，并能够更加有效地抑制数值频散。除此之外，本文还对二维复杂介质中的地震波场进行了模拟(如两层模型和SEG/SALT模型)。通过模拟地震波在SEG/SALT介质中的传播，得到清晰的合成地震地表记录，从中可以识别出各种反射波，这表明ONADM方法可以有效压制TTI介质中qP波模拟时产生的数值频散，得到低数值频散波场快照和波形记录。

关键词：地震波正演模拟二维TTI介质频散曲线

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