一、Impact of the closure of Indonesian seaway on climate: A numerical modeling study(论文文献综述)
蒋硕[1](2021)在《溶解态铅在南极半岛和西北太平洋的分布与行为》文中研究指明痕量元素铅是国际GEOTRACES计划的主要研究元素之一。环境中的铅主要来源于人类的生活、生产活动,海洋中铅的研究可以帮助探寻人类活动对海洋环境的影响。自二十世纪七十年代以来,国内外学者重点关注海洋中铅的时空变化与人类工业化进程的关系。而后,伴随着研究的深入,“洋流和水团输运对海洋内部铅的迁移输运的影响”也逐渐引起人们的关注。作为大洋中层水和深层水的起源地,南极地区的铅的组成及其对气候变化的响应等问题是大洋铅循环研究的重要组成部分。此外,河流和边缘海也是开阔大洋中铅的重要来源。本文以南极菲尔德斯半岛、中国东海陆架以及热带西北太平洋作为研究区域,探讨南极冰川和中国东海陆架中铅的输出过程和通量,以及探讨洋流和水团输运对太平洋铅循环的重要作用。由于海水中铅的浓度极低(<2–200 pmo/kg)且极易被污染,样品的采集和分析技术仍然是限制其深入研究的重要挑战之一。本文使用实验室自制的杆式采样器、抛甩式鱼竿采样器和X-Vane采样器采集天然样品,并将X-Vane采样器与GEOTRACES认可的采样器进行了互校,确保样品采集的准确性。使用Neptune MC-ICP-MS进行铅的检测。对于海水中铅浓度的分析,在实验室内再现了NTA树脂联合同位素稀释法的前处理流程,全流程空白仅为1.3 pmol/kg,对国际互校样品SAFe S和D2的浓度分析值也与推荐值完全一致,表明本文的测量技术可靠且适用于极低浓度的样品中铅的分析。对于海水中铅同位素的分析,首先探究了Presep?Polychelate树脂对天然海水中铅同位素的富集能力,并联合AG1-X8树脂优化了海水中铅同位素的前处理流程。全流程的回收率接近100%,不存在同位素分馏。并与MIT-Boyle实验室开展了铅同位素方法的互校,验证了分析方法的准确性。本文所得的主要结论如下:(1)在2015年南极菲尔德斯半岛的调查中,冰雪中的溶解态铅(DPb)的浓度为3.6–8.0 pmol/kg,比历史上南半球铅排放的巅峰时期(1960–1980年)降低了5–10倍,但仍高于自然来源的铅的含量(1.9–2.4 pmol/kg)。河流的DPb浓度为0.3–14.0 pmol/kg,主要受冰雪融水、冰川融水以及当地人为活动的影响,受地下水(2.0–2.8 pmol/kg)的影响较小。海湾的DPb浓度范围变化较大,为6.6–843.0 pmol/kg,高浓度DPb出现在船舶舶运区,低浓度DPb出现在近岸冰川融水影响的区域。冰川融水的DPb浓度与消融冰川形成的年代有关。自1884年以来,南半球人类活动排放至南极地区的铅都记忆并埋藏在冰盖中。在全球变暖和冰川消融的背景下,该部分“埋藏铅”将被逐步释放至南大洋中。根据通量计算,当前通过大气输运并沉降至南大洋的DPb通量约为2.8–5.6 t/yr,通过冰川消融进入南大洋的DPb通量约为0.6–0.8 t/yr。冰川消融的反馈不仅体现在铅通量上,更包含不同历史时期铅的“指纹”记忆的再输入,铅同位素的变化将使南大洋海水中铅来源的辨别难度增加。伴随着人类铅排放量的逐年减少和冰川损失量的逐年加大,冰川消融的影响将越来越显着。(2)在2013年8月东海的调查中,东海陆架(<200 m)DPb的浓度范围为41.9–96.7 pmol/kg,高于黑潮上游(20.0°N,40.8–70.8 pmol/kg)和东海黑潮(28.2°N,23.8–71.8 pmol/kg)的浓度值。大气沉降、外海水入侵和长江冲淡水输入是东海陆架区DPb的三大来源,其贡献比重分别为56%、44%和<1%。在陆架区域,大气沉降和水团的物理混合过程共同支配着DPb的空间分布格局。东海陆架向西北太平洋的DPb输出主要与两个过程有关,一个是沿200 m等深线的跨陆架水交换过程,另一个是通过对马/朝鲜海峡的水体输出过程。在跨陆架水交换过程中,DPb的输出通量为1.1–1.7×103 t/yr,这部分DPb主要进入东海黑潮的次表层水中。据铅同位素的结果显示,东海黑潮的深层水和底层水同样受到东海陆架的影响,虽然深层水和底层水的DPb浓度没有发生改变,但是其铅同位素的比值却与次表层水基本一致。本文推测,深层水和底层水中铅同位素的变化可能与底界面沉积物的影响有关,与前人在印度洋深层水的推测一致,“某些情况下,颗粒物中的铅与DPb可以在不发生浓度改变的情况下进行同位素的交换”。从朝鲜/对马海峡输出的DPb通量约为1.4×103 t/yr。(3)在2016年热带西北太平洋的调查中,大部分水体的DPb浓度占总可溶性铅(TDPb)的>97%。该区域上层水体中TDPb的浓度范围为16.0–70.0pmol/kg,其分布受洋流结构的限制。在北赤道流和黑潮影响的区域,TDPb呈现典型的“次表层最高值”的剖面结构,而在新几内亚沿岸潜流影响的区域,TDPb浓度显着降低,且在垂向上均匀分布。两个区域的铅同位素也有明显差异,分别呈现亚洲来源的铅和澳大利亚来源的铅的特征。在洋流的交汇区,TDPb与盐度保持一致性变化,即在水体输运过程中呈现“保守性”。“次表层最高值”的剖面结构普遍出现在中纬度的北太平洋中,结合本文与前人的观测数据,发现高值铅出现且仅出现在北太平洋的模态水和中层水中。这部分水体形成于西北太平洋中、高纬度的上混合层,上混合层水体中的铅主要来源于亚洲国家的大气输运沉降以及边缘海的输入。而后,高值铅沿等密度面向南输运,在输运的过程中,虽然铅的浓度值发生了改变,但是铅同位素的比值却保持一致且连贯,铅同位素的特征与其它水团有明显区分。在北赤道流中,TDPb的水平输运通量为16.8–22.5×103 t/yr,该值与大气输运沉降至北太平洋的铅通量相当。伴随着北赤道流在西边界的分叉过程,一部分TDPb进入黑潮(约4.5–9.0×103 t/yr),继而重新加入北太平洋副热带环流圈,另一部分TDPb进入棉兰老流(约7.8–18.0×103 t/yr),继而加入太平洋的热带环流圈或加入印尼贯穿流。该过程也实现了铅的跨海盆输运。西边界流系的水量分配同样受到气候变化的影响,所以,北太平洋副热带环流圈中铅的停留时间及其向其它海盆的输出分配模式可能也将发生改变。在热带西北太平洋的深层水体中,铅同位素呈现中国铅矿来源和自然来源相混合的特征。在热带西北太平洋、中高纬西北太平洋和高纬北太平洋的深层水中,来自人类活动所排放的铅约占总量的40%、63%和20%。本文分析了人类活动对关键海区中溶解态铅的影响,讨论并量化了冰川输入和边缘海输入对大洋铅循环的贡献,也探讨了洋流对铅的跨海盆输运的携带作用。初步探索了开阔大洋中铅的保守性输运,而铅的记忆与指纹特性又可以为水体的输运途径进行示踪,在人类铅排放活动可溯的情况下,海洋中铅的行为可以为气候变化和物理海洋过程提供更有效的信息。
王思宇[2](2021)在《顾及气候异常指数影响的干旱监测方法研究》文中研究说明干旱是全球最严重的自然灾害之一,主要表现为发生的频率高,持续的时间长且造成大范围的影响。旱灾的发生对农业、生态和经济等产生影响,在全球范围内造成不同程度的损失。全球气候变化,海-气相互作用导致的气候异常,增加了极端事件发生的可能性。进一步分析、掌握干旱发生的遥相关机制并构建顾及气候异常现象的综合干旱监测模型是预防和降低干旱影响,减少旱灾损失的主要途径。中国地域广阔,不同生态地理区划内干旱受到的典型气候异常变化的影响机制不同,本文首先研究了我国不同生态地理区划下厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)、马登-朱利安震荡(MJO)分别与气象干旱和农业干旱的遥相关关系,明确了其对干旱产生的影响,进一步掌握了旱灾发生的机理。在此基础上,利用基于机器学习的随机森林算法,集成气象干旱指数、遥感干旱指数、土地覆盖及其它体现干旱区域差异的因子构建了干旱综合监测模型。主要研究方法及结论如下:(1)本文基于中国577个气象站点1982-2018年的气象数据构建了帕尔默干旱指数(PDSI),自适应的帕尔默干旱指数(SC-PDSI),标准化的降水蒸发指数(SPEI,1月,3月,6月,9月,12月尺度)。获取了2006-2019年的遥感干旱指数:植被状态指数(VCI),温度条件指数(TCI),分别从气象干旱和农业干旱的角度分析了气候异常指数NINO3.4及MJO震荡对干旱事件的影响。通过对中国48个生态地理区划内气候异常事件和干旱事件进行时空相关分析,得到了气候异常事件对干旱的影响的特征和时空差异性。结果显示,总体上气候异常事件与干旱具有强相关关系,空间上两者相关性在不同的生态区划表现具有差异性。在ENSO冷暖事件发生或MJO震荡异常高或异常低时,不同区域的干旱对极端事件的响应各异。气候异常事件对农业干旱的影响高于气象干旱,对农业干旱影响较大的区域位于青藏高原及新疆等地区,相关系数最高达0.72,ENSO和MJO对气象干旱的影响在江南地区显着,相关系数最高,为0.40。相比气象干旱,农业干旱对气候异常事件的响应也表现出了明显的滞后性,滞后6个月时,两者对应关系最明显且相关性也达到最高,相关系数均值达到0.38,最大值达到0.75。(2)本文考虑MJO及ENSO在不同生态地理区划上与干旱的时空相关性,将两者和生态地理区划均纳入模型构建的自变量中。其他自变量包括:遥感干旱指数VCI和TCI,气象干旱指数SPEI,和地表覆盖类型,高程,坡度,坡向及土壤有效含水量共11个特征值因子,因变量为PDSI。以华北及黄淮海,安徽省、辽宁省以及云南省全域为研究区域,构建了顾及气候异常指数影响的干旱监测模型。该模型根据干旱的季节差异划分为四个子模型,对其精度进行了验证。通过模拟监测,四个模型在整个数据集上的监测结果与真实值之间,相关系数均达到0.95以上,R2在0.90左右,在测试集上两者相关系数也达到0.83以上,R2保持在0.70左右。(3)基于所构建的模型对2006-2018年共156个月的华北及黄淮海地区的干旱进行了模拟监测,并选取了6个验证点对比2006-2018年PDSI插值结果、气象干旱指数、降水数据,进一步验证了新建模型的干旱监测能力。模型具有良好的表现,与实际干旱情况相符。从站点时间序列来看,监测结果的趋势与降水具有一致的趋势变化对应的关系,能够良好的反映干旱情况。(4)选取中国干旱频发的典型区域安徽、云南及辽宁的典型干旱事件,进一步验证了新建模型的监测结果,对模型精度进行了评价,结果表明模型监测结果与实际情况基本相符。本研究集成了多源数据,顾及气候异常变化的影响构建了干旱监测模型,能够应用到华北及黄淮海、安徽、辽宁及云南的干旱监测中,实现了在大区域上的连续定量干旱监测,为我国干旱的抗灾提供了新的思路和手段。
陈飚[3](2021)在《南海珊瑚微生物组的空间变化及其环境适应机制》文中提出珊瑚礁生态系统对气候变化和人为干扰的适应能力是国际上所普遍关注的科学前沿问题。本文基于对南海大空间尺度上多纬度区域的珊瑚礁/群落(注:南海北部防城港、大亚湾和东山岛的珊瑚未成礁,为珊瑚群落)的科学考察,以多种珊瑚及其微生物组(虫黄藻、细菌和病毒)为研究对象,围绕珊瑚微生物组的空间变化特征及其与珊瑚环境适应性的关系这一科学问题,具体研究以下内容:1)南海珊瑚礁水域微生物组的空间分布模式;2)南海珊瑚共生虫黄藻的空间分布与系统进化模式;3)南海广布型珊瑚微生物组的空间变化规律;4)南海区域型珊瑚微生物组的空间变化规律;5)南海耐热型虫黄藻的迁移扩散与遗传变异特征;6)南海相对高纬度区域珊瑚组织病毒群落的组成与功能特征。本文研究区域覆盖了南海2个气候带(热带与亚热带)、16个纬度(7°-23°N),共计对4个生态区、20个珊瑚礁/群落(相对高纬度珊瑚礁/群落:福建东山岛,广东大亚湾和雷州半岛,广西防城港和涠洲岛;生物地理过渡区:海南大洲岛和鹿回头;中纬度珊瑚礁:西沙群岛北礁、七连屿、永兴岛、东岛、玉琢礁、华光礁、盘石屿和浪花礁;低纬度珊瑚礁:中沙群岛黄岩岛,南沙群岛三角礁、华阳礁、仙娥礁和信义礁)的生态调查数据、环境指标、珊瑚礁水域微生物组、珊瑚共生微生物组以及耐热型虫黄藻的群体遗传特征进行了综合研究。所得主要结论如下:(1)南海珊瑚礁水域中的微生物组能够通过共生和/或寄生的方式影响珊瑚的环境适应性与健康状况。南海珊瑚礁水域中的虫黄藻群落结构虽然表现出显着的纬度差异,但总体以Symbiodinium(34.2±21.4%)、Cladocopium(31.1±24.2%)、Breviolum(12.6±16.8%)和Durusdinium(4.5±10.0%)为主导,它们参与珊瑚幼体共生体系的构建与白化后珊瑚-虫黄藻共生关系的修复,从而增强南海珊瑚的环境适应性。水体中细菌群落结构也存在显着的纬度差异,此差异与珊瑚礁区环境因子、珊瑚疾病、水体污染特征等密切相关。在相对高纬度水域中所富集光合益生菌Erythrobacter(赤杆菌属)具有帮助珊瑚适应高营养盐与高浊度环境的潜力;在中纬度水域中富集的益生菌Oceanospirillum(海螺菌门)有助于提高珊瑚的抗病能力与共生体系的稳定性;在低纬度水域所富集的Halomona(盐单胞菌属)与Cyanobacteria(蓝细菌纲)具有帮助珊瑚适应高温压力、抵抗珊瑚疾病的潜力。水体的病毒群落结构在热带与亚热带之间差异显着,亚热带水体中的病毒群落富集了较高丰度的噬菌体与Circoviridae(环状病毒科),它们易引发珊瑚疾病、削弱珊瑚的环境适应能力;而热带水体中则富集Herpesviridae(疱疹病毒科)与Mimiviridae(拟菌病毒科),它们能够在高温下加速破坏珊瑚-虫黄藻共生体系,并降低珊瑚的热适应能力。(2)南海珊瑚共生虫黄藻的α多样性、群落组成及其系统进化模式与环境因子的纬度变化密切相关。地理隔离(空间距离)与环境阻力(温度、营养盐、浊度)是造成南海中、低纬度区域共生虫黄藻的α多样性显着高于相对高纬度区域的主要原因,这支持了珊瑚及其共生虫黄藻的低纬度“物种起源中心假说”。南海珊瑚共生虫黄藻的群落组成整体呈现由高纬度的Cladocopium占主导转变为中、低纬度Cladocopium+Durusdinium占主导的空间分布模式,且耐热型虫黄藻亚系群(D1、C15以及C3u)相对丰度持续增加,这表明温度的纬度变化是造成共生虫黄藻群落结构空间差异的主要原因。系统进化分析的结果表明,以C1为共同祖先的虫黄藻亚系群主要分布于南海相对高纬度区域,其相对丰度与温度,光照强度以及盐度成负相关,而与营养盐浓度和浊度呈正相关;而以C3为共生祖先的虫黄藻亚系群主要分布于南海中、低纬度区域,其相对丰度的变化则与之相反。因此,Cladocopium中具有共同祖先的虫黄藻亚系群具有类似的环境适应能力。(3)南海广布种丛生盔形珊瑚(Galaxea fascicularis)的微生物组群落组成、功能以及交互作用均存在显着的空间差异。耐热型虫黄藻Durusdinium trenchii在热带的丛生盔形珊瑚中占据主导(65.6±37.5%),支持丛生盔形珊瑚适应该区域较高的温度环境;而C1亚系群的虫黄藻则在亚热带的丛生盔形珊瑚中具有最高的相对丰度(80.6±2.3%),其能提高该区域丛生盔形珊瑚抗低温、耐高营养盐以及高浊度的能力。从共生虫黄藻交互作用网络的结构来看,耐热型虫黄藻D.trenchii是热带共生虫黄藻交互作用网络中的关键物种,其可以通过抑制寄生型虫黄藻的方式提高共生体系的稳定性;而C1亚系群则不参与亚热带丛生盔形珊瑚共生虫黄藻的交互作用。南海丛生盔形珊瑚的共/附生细菌群落,在低纬度珊瑚礁区具有较高的均匀度,并富集了与高温相关的α-proteobacteria(α-变形菌纲;占比:61%),这表明该区域的丛生盔形珊瑚具有更强的高温适应性;而相对高纬度珊瑚礁/群落与生物地理过渡区则富集Cyanobacteria,这类细菌可通过提供氮源与补偿光合作用的方式提高丛生盔形珊瑚的浊度耐受能力。但是,整个南海的丛生盔形珊瑚的核心细菌微生物群(core bacterial microbiota)却主要由病原菌Rhodobacteraceae(红杆菌科)、Vibrio(弧菌属)、Sphingomonas(鞘脂单胞菌属)占据主导,它们会增加珊瑚感染疾病的风险,降低其环境适应性。(4)南海热带区域种疣状杯形珊瑚(Pocillopora verrucosa)与亚热带区域种盾型陀螺珊瑚(Turbinaria peltata)的微生物组群落结构、功能特征也存在显着的空间差异,并分别与其区域环境状况密切相关。疣状杯形珊瑚在低纬度珊瑚礁的共生虫黄藻以群落耐热型虫黄藻D1(71.8±16.1%)与D6(23.9±4.7%)亚系群为主导,但其丰度随着纬度的增加而降低,这表明低纬度的疣状杯形珊瑚正通过与更多耐热型虫黄藻共生以适应高温压力。盾型陀螺珊瑚的虫黄藻群落结构则表现出空间同质性,即C1亚系群在其虫黄藻群落中占据主导(61.1±8.8%),由其所形成的共生体系具有适应低温、高营养盐与高浊度的特性。珊瑚共/附生细菌群落结构方面,热带珊瑚礁的疣状杯形珊瑚以益生菌Ralstonia(青枯菌属;64.4±6.6)为主导,并具有稳定的共/附生细菌群落结构,这能够显着提高珊瑚的环境适应性;而生物地理过渡区的疣状杯形珊瑚则可通过提高益生菌Endozoicomonas、Photobacterium(发光杆菌属)、Pseudoalteromonas(假交替单胞菌属)丰度的方式抑制病原菌活动,并增加珊瑚适应高浊度和大幅度温度波动的能力。盾型陀螺珊瑚的细菌群落结构总体具有较高的灵活性,这能够使之良好的适应南海北部波动的礁区环境。此外,这2种珊瑚的核心细菌微生群中均存在与人类活动直接相关的细菌类型(Escherichia coli-大肠杆菌与Sphingomonas),表明南海珊瑚礁在大空间尺度上已受到了人类干扰的影响。(5)南海耐热型虫黄藻D.trenchii群体在大空间尺度上的迁移、遗传变异以及遗传多样性与珊瑚的热适应潜力存在紧密的关联。西南季风所驱动的海表面流是D.trenchii从低纬度向高纬度海域迁移、扩散的主要动力,其能够为南海中、高纬度区域提供重要的耐热共生体来源。STRUCTURE与遗传变异系数(ΦPT)的分析表明,南海SST的纬度变化是导致D.trenchii群体的遗传结构在低纬度珊瑚礁与中纬度珊瑚礁-生物地理过渡区之间显着差异的主要原因。此外,南海耐热型虫黄藻D.trenchii群体在大空间尺度上具有很高的遗传多样性(克隆丰富度介于0.85-1.00之间),这能够有效克服单克隆个体传播所引发的负面生态效应,并增强南海珊瑚-虫黄藻共生体系的热适应能力。(6)南海相对高纬度区域珊瑚组织中病毒的群落组成、功能特征及其宿主多样性会直接影响珊瑚的健康状况与环境适应性。在南海相对高纬度的亚热带大亚湾,丛生盔形珊瑚体内的核质巨DNA病毒(nucleocytoplasmic large DNA viruses;NCLDVs)具有在低温下感染共生虫黄藻、降低珊瑚-虫黄藻共生体系的稳定性的潜力。噬菌体宿主预测的结果显示,珊瑚体内的噬菌体能够感染多样化的共/附生细菌类型(益生菌、病原菌、机会主义细菌等),改变珊瑚-细菌共生体系的动态平衡、免疫应答以及营养元素循环,并影响珊瑚的健康状况与环境适应性。从功能富集特征上看,亚热带水体中的病毒可通过感染水体中的浮游藻类与虫黄藻的方式,分别调控该海域的初级生产力与虫黄藻的水平传递;而珊瑚体内的噬菌体则会通过活跃的溶原作用提高珊瑚共/附生细菌的新陈代谢,影响珊瑚的环境适应性。(7)南海珊瑚微生物组的α多样性与群落结构存在4种主要的空间变化模式,分别为:纬度空间变化模式、气候带空间变化模式、空间均质化模式以及空间异质化模式。南海珊瑚微生物组的主要成员细菌和虫黄藻具有多样化的组成、功能以及显着的空间差异,这些特征有助于增强珊瑚对不同区域环境压力的适应能力。对病毒的研究虽然局限于南海水体与大亚湾的珊瑚,但从其组成和功能来看,病毒对珊瑚的健康状况和环境适应性的影响总体是负面的。本研究系统的分析了南海珊瑚微生物组的空间变化规律,并从微生物组的角度揭示了南海珊瑚应对气候变化与人为干扰的环境适应机制。
吴苗苗[4](2021)在《火山喷发后长白山森林景观恢复及其影响因素研究》文中研究指明长白山位于中国东北,在公元946年经历了一次毁灭性的火山喷发,这次喷发被认为是近2000年以来全球发生的最大的火山喷发之一。这次喷发几乎破坏了周围半径约50 km范围内的森林植被。位于50 km外的森林几乎未受到火山干扰的影响,是促进火山干扰区域内部森林恢复的基带种源,而在火山干扰区域内幸存下来的树木则为残遗种源。受这些种源和种子传播的驱动,森林的演替重新开始。经过多年的演替,目前长白山各个海拔带上的森林植被已经基本恢复。特别是在长白山北坡,温带,寒温带和亚高山带森林沿海拔垂直分布,与气候带相对应,森林的景观趋于稳定状态。但是在长白山的西坡和南坡,这种典型的垂直的植被带尚未发育完全,早期演替森林斑块随机分布在各个林带中。台风干扰可能是造成这种现象的重要原因。发生在长白山西坡和南坡的周期性的台风干扰会造成大面积的树木死亡,导致森林景观的破碎化。然而,由于火山喷发区域海拔较高,受人类活动的影响很小;再加上充沛的降水和漫长的冬季使其很少受到林火干扰的影响。因而火山喷发后长白山的森林景观动态受到由种子传播所驱动的森林自然演替,台风干扰和环境的共同作用。因此,火山喷发后的长白山森林演替动态为量化种源,环境和台风干扰的影响提供了理想的平台。此外,台风干扰作为引起长白山北坡和长白山西坡南坡森林景观差异的重要因素,对于长期台风干扰对森林景观动态影响的评估对预测未来的森林景观具有重要意义。本研究利用森林景观模型LANDIS PRO对长白山历史的森林景观和台风干扰的时空序列进行重建(1710-2010),模拟林分尺度和景观尺度下的森林演替动态。本研究通过设计因子实验来分析不同种源(基带种源和残遗种源)在火山喷发后森林景观恢复中的作用,以及立地环境和台风干扰在塑造森林景观过程中的相对重要性。另外,通过对长白山北坡和长白山西坡和南坡的森林景观进行比较从而分析长期台风干扰对长白山各个植被带森林景观动态的影响。研究的主要结论如下:(1)本研究通过建立景观模型框架对过去300年长白山的历史森林景观和干扰进行重建,是少数重建历史森林景观的时空动态的尝试之一。LANDIS PRO模型的模拟结果与当前的森林调查数据和景观格局的比较表明,重建的森林组成、结构和空间格局可以代表当前的森林状况。模拟的火山喷发后的森林恢复轨迹也被证实遵循普遍的林分动态理论。这些都表明LANDIS PRO森林景观模型是对火山喷发后历史森林景观和干扰进行时空重建的有效工具。重建的历史森林景观可以为量化火山喷发后森林景观恢复(1710年-2010年)过程中各驱动因素的影响提供一个合理,可靠的平台。(2)在森林恢复的早期阶段,基带种源对森林的恢复发挥着主导作用,而残遗种源对森林恢复的影响很小,但是残遗种源的影响会随着森林恢复而逐渐增大。此外,残遗种可以促进晚期演替树种的恢复,进而影响树种组成,加快森林的演替。对森林历史景观进行时空重建,可以为模拟种子传播且量化种源在火山干扰后的景观恢复中的作用提供了良好的平台。(3)森林景观的早期恢复主要受到立地环境的强烈影响,森林的恢复趋向于一种确定的过程。随着森林的逐渐恢复,环境条件的影响逐渐减弱。在森林恢复的晚期,多次台风事件的累积效应使得台风干扰逐渐发挥主导的作用。因此短期研究可能会限制对干扰累积效应的理解,长期的森林历史景观重建才可以全面地揭示环境,干扰和演替之间的相互作用。(4)在森林恢复的早期阶段,台风干扰对各个植被带的影响很小,但随着森林的演替其对各植被带的影响逐渐增大。台风干扰的出现会导致阔叶红松林带和岳桦林带中的晚期/顶极演替物种的重要性降低,但是会增加暗针叶林带中的晚期/顶极演替物种的重要性。由于不受台风干扰的影响,长白山北坡其森林景观经过280年的恢复后即可达到一种准平衡地状态,而受台风干扰影响的长白山西坡和南坡的森林景观经过300年的恢复后仍未达到平衡状态。但由于台风对景观格局的影响经过250年的恢复后逐渐趋于稳定,这意味着受台风干扰的森林景观在300年后很可能会达到另外一种平衡状态。因此,大型的且不频繁的干扰对森林生态系统有长期,持久的影响,需要在更长时间尺度上进行监测。
姚雨墨[5](2021)在《东南亚小住宅热缓冲空间设计研究及其在海南本土化应用》文中研究说明近年来随着城镇化,新农村建设的进程加快,以及海南省国际旅游岛的打造,海南新民居建设不仅以自上而下的方式开展,村民也自发开始进行自宅更新。在建设浪潮下,由于缺少建筑审美、气候地域性上的相关设计引导,多数村民自建,照抄图集的新民居出现了华而不实,千村一面,耗能耗地的情况。东南亚地区的小住宅从建造环境与气候环境上与海南民居有着诸多相似之处。然而,东南亚小住宅在不同的土地政策以及建造氛围的影响下呈现出多元丰富,具有典型亚热带地域气候特征的风貌。这种基于地域气候特征的被动式设计与热缓冲空间在设计中的巧妙运用密不可分。热缓冲空间作为介于自然环境与建筑内部环境之间的中介空间,可以很好的过滤外环境的不利因素,引入自然环境资源,提升建筑环境品质。对于热缓冲空间的研究与定义在国外的起步较早,在我国相对较晚,多数的研究停留在对某一类型热缓冲空间的探讨,并更多关注其在较大尺度建筑中的运用。对于热缓冲空间在现代小住宅的运用研究不足。论文以此为契机,将基于湿热地区气候背景,对热缓冲空间在现代小住宅中的应用设计展开深入研究。论文具体分为如下四个部分。第一部分首先对东南亚地区和海南地区的气候环境进行对比研究,总结其共性特征。其次对两地的小住宅建造技术环境进行对比,以论证东南亚地区小住宅的设计可以在海南地区实现设计的应用转换。因此,论文可以开展以东南亚地区小住宅为样本的热缓冲空间设计研究,从其中所总结出的空间原型与设计方法对海南地区的民居设计具有实际的参考意义和应用价值。第二部分,主要为基于小住宅形制下的热缓冲空间综合运用研究。通过对不同类型的案例研究,总结各种类型热缓冲空间的综合布局方式以及其所形成的被动式作用。第三部分,主要为热缓冲空间单体的深入研究,从空间布局上将热缓冲空间分为三大类,根据每大类的热缓冲空间尺度差异,将其细分为九小类,并对每一类的热缓冲空间可结合的住宅功能,空间原型,被动式作用以及细部构造进行分析总结。总结不同类型热缓冲空间原型以及其设计运用方法。并着重选取典型热缓冲空间原型进行对比模拟研究。对比不同原型所产生的被动式效果的差异,并提出相应设计建议。最终形成热缓冲空间单体设计模式库,为设计师提供思路拓展。第四部分,论文将上述总结的热缓冲空间设计方法运用到实际的项目设计中去。选取实际调研的海南民居进行重新设计和建筑改造。并通过模拟和实际测试对比热缓冲空间对建筑环境品质的提升效果。
李媛[6](2021)在《不确定环境下我国可耗竭能源跨期配置理论模型与政策研究》文中进行了进一步梳理可耗竭资源跨期配置过程中充满了不确定性,研究分析各不确定环境因素对资源配置可能产生的影响,为决策者提供政策建议是能源经济研究者面临的重要任务。本文首先从宏观决策主体和微观决策主体两个视角,利用NPEST(自然、政策、经济、文化、技术)分析法,梳理了影响我国可耗竭能源跨期配置的各种不确定因素。其次,从宏观决策主体视角,就“两类能源储量不确定”构建随机动态规划模型,利用理论模型求解及数值模拟分析探讨了其对我国可耗竭能源最优跨期配置路径及可耗竭能源向替代能源转换的最优时机问题;就“多种后备技术发现不确定”构建随机动态规划模型,利用理论模型求解及情景分析,研究了多种后备技术发现时间与成本不确定对可耗竭能源最优跨期配置及后备技术采用的影响;就“碳排放上限约束”政策实施与否不确定,构建一般动态规划模型,利用理论求解及情景分析,研究了此政策不确定条件下可耗竭能源最优跨期配置路径及能源价格路径;就“污染第三方治理”、“碳税”及“污染治理补贴”政策不确定,构建多部门内生经济增长模型,利用理论求解及数值模拟探讨了三种政策对我国可耗竭能源跨期配置路径、环境污染及经济增长的影响。最后,从微观决策主体视角,就“煤炭价格不确定”构建随机动态规划模型,利用数值模拟方法研究了煤炭价格不确定对微观煤炭企业生命周期内各阶段最优决策的影响。具体研究结论如下:(1)可耗竭能源可得性越不确定,决策者就越早转向替代能源。替代能源的可得性越不确定,决策者就越晚转向替代能源。转换越早,可耗竭能源开采速率越高,否则越低。特别值得注意的是,在转换成本近乎等于零的情况下,决策者也可能不会立即转向使用替代能源。(2)直至最终的后备技术被发现且未来无更优的后备技术可期,这段时间内,Hotelling法则不再适用,更优后备技术发现的不确定性加速可耗竭能源开采。现有后备技术转换成本越高,被采用时间越晚,更优后备技术发现概率放大了这种趋势。并且当有更优后备技术可预期时,不管现有后备技术的转换成本是高还是低(零转换成本是一种特殊情况),其采用时间都可能(但不是必须)被延迟。(3)实施“碳排放上限约束”政策前、后及期间,可耗竭能源开采速率递减或维持恒定,替代能源利用速率递增。当替代能源表现为“干中学”时,如果在上限具有约束力期间或之前替代能源首次被使用,能源价格会出现双峰价格路径,这种价格路径不同于传统的Hotelling法则。(4)“污染第三方治理”、“碳税”政策都有利于污染治理,且有利于延缓可耗竭能源开采;但对污染治理进行补贴,会引起“绿色悖论”,短期内增加可耗竭能源开采,导致环境污染可能增加;三种政策对经济增长的影响不确定。(5)由临界价格决定的煤矿各阶段(施工开始前、建设完成1/3、建设完成2/3、建设100%完成且开始生产、暂时封存、重启或废弃)最优决策存在显着差异。在很低的价格指数水平,煤矿就开始建设,随着建设的进行,临界价格会上升,随后下降至一个较低水平,导致煤矿停止生产(封存),之后在一个较高的价格水平,煤矿重新开始生产,模拟结果没有给出煤矿废弃的临界价格。对比研究发现,“低价格政策”下煤矿开采的所有阶段中,临界价格指数都比在“高价格政策”下要高。储量小的煤矿比储量大的煤矿所有阶段的临界价格都更高。高波动率下两种政策下开始阶段的临界价格都有所降低。用GBM描述的单一价格政策下,临界价格在非常高的水平煤矿才开始生产,然后在随后的阶段下降。数值模拟结果还显示,逐渐增加的碳排放税对能源生产者更有利。本研究拓展了我国可耗竭能源跨期配置理论研究内容,在同一框架下考虑多个不确定因素,为不确定环境下优化我国可耗竭能源跨期配置策略、选择可耗竭能源向替代能源最优转型时机以及完善我国环境政策及污染治理方式提供理论研究基础和政策建议。该论文有图49幅,表22个,参考文献259篇。
余赛芬[7](2021)在《单光子探测自由空间分布式光谱遥感技术》文中指出光谱学可追溯至17世纪牛顿利用三棱镜将白光色散为七彩光带。随着量子力学以及激光技术的发展,精确的光谱分析方法已经实现了对物质的组成进行定性和定量的分析,且已被广泛应用于化学和生物等领域并发挥了重要的作用。在大气气体遥感方面,光谱测量的方法主要有基于被动光源的光栅光谱仪、傅里叶红外光谱仪等,以及基于主动光源的光频梳遥感、多波长差分吸收激光雷达等。但这些用于大气气体测量的技术均只局限于柱积分式的光谱测量,对于自由空间内的光谱遥感仍存在很大的挑战性,从而阻碍了对大气中多种气体成分和化学过程的进一步了解。本文从碳达峰和碳中和的重要性出发,指出温室气体排放监测和研制国产化观测设备的紧迫性。并针对目前用于大气气体探测的被动和主动遥感技术进行了介绍和对比分析,指出不同方法所适用的领域和对应的局限性。利用超导纳米线单光子探测技术降低了传统激光雷达方法中对激光器能量的高要求,进一步提高了信噪比;并通过基于频梳锁定的技术对宽范围的可调谐激光器进行精确的频率控制和锁定,在此基础上实现了自由空间分布式的光谱遥感;在碳排放监测、泄漏预警和大气化学研究方面具有很大的潜力。论文的主要工作如下:1.阐述了基于单光子自由空间分布式光谱遥感的原理及设计思路。首先对分子的吸收光谱进行了理论分析,并从激光雷达原理出发,根据公式推导得出光谱及对应的浓度反演过程。随后介绍了基于频梳锁定的原理,并通过结合超导纳米线单光子探测器完成了整个系统的初步设计。2.根据气体光谱探测的线选择标准,通过模拟得出了既具有合适的光谱学参数又能发挥探测优势的吸收线(中心波长为1572.335nm,R16线)用于CO2光谱遥感,并考虑了 HDO作为干涉气体的影响。同时通过模拟激光雷达信号和不同的降噪方法,反演得到了光谱和浓度的分布,并与设置的理想值变化趋势一致,在理论模拟的基础上分析了系统用于自由空间分布式光谱遥感的可行性。3.进行了距离分辨的光谱遥感实验,对系统参数以及对应的设置进行了详细的介绍,重点描述了基于频梳锁定的控制回路设计以及基于单光子的探测的接收系统。主要的实验包括:(1)对基于频梳锁定的不同频率采样间隔遥感了大气光谱并进行了对比,验证了采样模式的自适应性和可控性;(2)在频梳未锁定和锁定两种情况下测得了光谱并进行了对比,验证了频率锁定的稳定性和必要性;(3)分别在冬季和夏季两个季节遥感CO2和HDO的混合光谱,验证了HDO作为干涉气体对CO2有不可忽略的影响,并通过采用三峰Voigt拟合的方式将HDO的光谱分离出来,反演得到了HDO的浓度,进一步弱化了这种影响;(4)进行了长达72小时的连续观测实验,证明了系统的昼夜观测能力,同时反演出了CO2和HDO的浓度并与原位仪器对比后具有一致性,验证了系统用于分布式光谱遥感的能力。
徐峥[8](2020)在《河口型水库微生物菌群及“菌-藻”体系构成特征的研究》文中研究指明河口型水库由于地理位置特殊,其生态系统往往受到来自陆地与海洋环境的双重影响,表现出复杂的动态变化过程。“菌-藻”体系作为早期地球生命进化过程中相互共存的重要体系之一,在维持水生生态系统平衡的过程中发挥着重要的作用。然而以蓝藻为代表的浮游藻类大量繁殖会打破体系原有的平衡,进而影响到整个水生生态系统的安全与稳定。特别是考虑到超微藻在水生生态系统尤其是微食物环中起着重要的作用。近年来有关超微藻的研究开始受到广泛关注。因此,通过了解河口型水库中微型浮游藻类组成与“菌-藻”体系的构成特征及变化规律,对我们深入认识河口型水库生态系统中微型浮游藻类构成特征、“菌-藻”体系在藻群构成中所发挥的功能与作用具有重要的科学意义。本研究依托于SJTU-UNSW联合研究基金项目与中国-新加坡E2S2合作项目(CS-B)子课题,重点选取上海青草沙水库作为研究对象,并结合对比新加坡Marina水库,采用流式细胞仪、高通量测序与宏基因组测序等分子生物学技术,重点针对河口型水库自投入运行以来的水质变化情况、蓝藻及超微藻菌群构成特征与变化规律开展了长期的调查取样与监测分析。并通过构建分子生态网络,对河口型水库中以优势藻为主导的“菌-藻”体系构成特征、演替规律及关键环境影响因子展开系统的研究。论文的主要结论概括为如下几点:(1)青草沙水库稳定运行后,库区内水质较初始运行期得到明显改善。总体水质接近或达到地表Ⅱ类水标准。但表层水体中总磷浓度呈现增加的趋势。在此期间,蓝藻种群构成多样性与丰富度较运行初期也有明显增加。结合前期研究结果,表明稳定期库区内沉积物中磷的内源性释放作用正在逐步增强,而磷含量的增加又进一步为蓝藻的生长提供了潜在条件,在一定程度上增加了库区有害蓝藻水华爆发的风险。(2)青草沙水库优势蓝藻为细胞中富含藻红素(phycoerythrin cells,PEcells)的聚球藻(Synechococcus),其可占到蓝藻总序列的90%以上。该型聚球藻主要存在于海洋环境中,较少在淡水水体中形成优势藻属。本研究首次明确了该类型聚球藻在青草沙水库中的优势地位。基于宏基因组测序技术的功能基因分析表明,该型聚球藻对于酸性环境及紫外辐射等不利环境条件的抗逆性较强,且对杀菌剂三氯生(长江水体中检出)表现出较强的抗性。此外,在该型聚球藻基因组中存在大量与萜类化合物(倍半萜与单萜)生物合成相关的基因,表明该型聚球藻是水体中土霉类异味物质的潜在生产者之一。(3)尽管上海青草沙与新加坡Marina两个河口型水库在水质理化参数等环境指标上存在显着差异(p<0.05),但聚球藻(Synechococcus)作为两个水库中共有的优势蓝藻,在相对丰度上较其他藻类具有明显优势。青草沙水库夏秋季节水体中聚球藻平均丰度长期维持在32%以上,而新加坡Marina水库中聚球藻全年均维持着较高的丰度水平(>47%)。关联性分析表明,氮磷比(TN/TP)的差异并未对聚球藻成为优势藻产生显着影响(p>0.05),但却是导致两个水库间蓝藻菌群构成与多样性差异的关键环境因素。较低氮磷比的Marina水库在蓝藻菌群多样性程度上明显高于青草沙水库。(4)青草沙水库春夏季节交替期间,水体中优势藻由硅藻(海链藻属,Thalassiosira)逐渐转变为蓝藻(聚球藻属,Synechococcus)。基于宏基因组测序的分析技术表明,随着聚球藻逐步取代海链藻成为优势藻属,水体中的浮游微生物菌群构成特征与功能作用均发生显着变化(p<0.05)。在此期间,与微生物菌群增殖分化等功能相关的胸苷酸合成酶、核糖核苷二磷酸还原酶活性显着(p<0.05)增强。而在夏季蓝藻成为优势藻后,细胞中与碳水化合物代谢、能量代谢以及核糖体合成等细胞功能代谢过程相关的NADHX差向异构酶、AMP结合酶及糖基转移酶的活性则显着(p<0.05)增强。(5)青草沙水库以聚球藻所主导的“菌-藻”体系的构成受环境因素影响表现出高度的动态变化特征。但以CL500-29_marine_group(放线菌)、hgc I_clade(放线菌)、Novosphingobium(α-变形菌)、Terrimonas(γ-变形菌)、Planctomyces(浮霉菌)为代表的异养细菌则与聚球藻存在长期稳定的共生关系。在各项环境因子中,温度、月降雨量、铵态氮、总有机碳对共现体系中的菌藻具有正向的促进作用(p<0.05),而总氮、钾离子、钙离子、钠离子、镁离子、氯离子及硫酸根离子对体系中的菌藻具有反向的抑制作用(p<0.05)。与青草沙水库不同,新加坡Marina水库中与优势聚球藻存在共现关系的异养细菌主要由疣微菌(LD29)与厚壁菌(Clostridium_sensu_stricto_1、Sarcina)等构成。此外,两个水库间影响“菌-藻”体系构成的关键环境作用因子也存在明显差异。(6)结合流式细胞仪与高通量测序技术,首次明确了青草沙水库中超微藻藻群的构成特征与分布规律。青草沙水库所检出的超微藻基本涵盖了目前已知的6大门类的14个类群。且超微藻构成变化且具有显着(p<0.05)的季节性特征。UV254与溶解氧则对大部分超微藻具有显着(p<0.05)的抑制作用。温度、COD(Mn)与p H对原核超微藻构成具有显着(p<0.05)的促进作用,而水体中不同形态的营养物质如亚硝态氮、总磷与TOC等对大部分真核超微藻具有显着(p<0.05)的促进作用。
王君[9](2020)在《海岸带典型用海地物遥感监测与时空演变分析》文中提出海岸带是对物理化学、生物、形态过程做出反应的敏感区域,由于海岸带区域覆盖范围广、变化速度快,导致对该区域的长时间监测和管理具有很大的挑战性。同时,因为其特殊的地理位置及丰富的自然资源,所以极易受到人类化(如城市化、工业化、农业和海水养殖)和气候变化(如河流排放、海浪、海平面上升)的影响,这些变化直接或间接地影响着人类生活的质量和生态环境的稳定性,因此受到各国学者、管理者与决策者的密切关注。受人类活动和气候变化影响较为强烈的典型用海地物主要包括海岸线和海水养殖区。海岸带作为人类活动密集的场所,其频繁的经济和贸易活动导致海岸线功能类型发生变化,同时,人口增长带来的食物需求的增大促进了海水养殖业的迅速发展。因此,亟需对海岸带典型用海地物进行遥感监测,深入研究监测的方法并进行时空演变分析。该研究是有效保护海岸带资源,科学管理海岸带生态环境、海岸带经济以及海岸可持续发展的前提与基础。本文在分析利用不同遥感技术手段对海岸带区域典型用海地物开展调查和监测分析的优缺点基础上,对海岸带典型用海地物的自动提取方法开展了一系列关键技术研究,然后将提取方法分别应用于不同研究区进行检验,并将其进行时空机理分析,实现了海岸带典型用海地物时序信息提取及时空分析的系统研究。本文的主要研究结论如下:(1)针对目前海岸线特征存在模糊性、不同环境背景下海岸线特征表现复杂等问题,本文提出了一种基于面向对象的海岸线自动提取与属性分类思想。该方法通过海岸线提取和海岸线周边面状用地类型分类,将线面进行结合,实现海岸线自动分段及其属性的判别。实验结果表明,基于随机样本和实测数据,本文方法提取的海岸线位置精度可达到87%以上,且分类的总体精度可以达到84%以上。该方法在参数设置和属性分类方面有了极大的简化,有利于解译者的操作,且鲁棒性较强。(2)针对目前复杂海水背景下海水养殖区存在特征不明显,提取困难的问题,本文提出了一种融合边缘特征的面向对象海水养殖区提取方法。该方法利用浮筏养殖区目标叶绿素浓度较高的特点,将基于分割的图像解译思路和基于人眼视觉显着机理相结合,充分利用海水养殖区边界在15-30米的中分辨率影像中较为清晰的特点,进一步提高海水养殖区域的提取精度。定量评价结果表明,在海水背景单一时本文方法的F-Measure值达到95%左右;在海水背景复杂时本文方法的F-Measure值较OBVS-NDVI方法提高10个百分点左右,证明了本文所提方法的鲁棒性。(3)基于上述海岸线自动提取及分类方法研究,以印度尼西亚研究区为例,开展了该区域28年间海岸线不同类型的时空演变格局分析研究,解决了印度尼西亚群岛国家长时序海岸线时空演变信息空缺的问题。从海岸线利用度指数、海陆格局面积指数、等级分割角度综合分析海岸线的空间格局变化和开发利于程度。结果表明:在全国尺度上,28年间印度尼西亚海岸线总长度呈增加趋势,主要表现为人工岸线的增长;在岛屿尺度上,海岸线开发利用度上涨最大的岛屿是加里曼丹岛,其开发利用的形式是以牺牲红树林岸线为代价;在省级尺度上,海岸线开发利用度变化最大的省份是南苏门答腊省,开发利用度指数从1900年的100提升到2018年的266.43;印度尼西亚海岸线陆海格局变化趋势主要是向海扩张,其中,廖内省陆地面积的扩张规模最为显着,增加约177.73km2,占全国陆地增加总面积的23.08%,西爪哇省的海水侵蚀最为严重。通过结合同期的人口、经济等数据分析发现,地形因素是该区域人工海岸线不断增长及发展的主要约束条件。(4)基于上述海水养殖区自动提取方法研究,开展了中国渤海-黄海区域1990-2018年间海水养殖区遥感提取与监测研究,解决了中国渤海-黄海区域长时序海水养殖区制图分析信息空缺的问题。从土地利用动态度、重心迁移、欧氏距离角度综合分析海水养殖区的演变轨迹、格局变化及开发利用程度。结果表明:1990-2018年期间,中国渤海-黄海区域不同省份的海水养殖区面积均呈增长趋势,其中增长速度最快的省份为江苏省,增加面积为520.34km2;海水养殖区面积重心迁移的距离从大到小排列为江苏省、辽宁省、山东省,其中江苏省迁移距离最大,为48.78km;探讨海水养殖区时空变化的原因发现,各时期海水养殖区分布变化主要受当地政策和经济发展双重因素的制约。(5)通过研究海岸线和海水养殖区的时空演变特征,利用GIS技术将海岸带典型用海地物同海域功能政策管理进行叠加分析,解决了政策管理制定与监督中缺乏基础数据支持、理论与实践相结合困难的问题。结果表明:1990-2018年期间,印度尼西亚区域严格保护岸段的百分比由74.05%下降至67.95%,下降了6个百分点,长度减少了4997.47km,因此对印度尼西亚岛屿海岸线划分不同保护等级并监测,将有助于海岸线的管理和控制。对山东省海洋功能区政策的评估发现,海洋功能区划的颁布对农渔业区海水养殖的发展有一定的促进作用,但是在监测期间也发现了一些与政府规划不一致的区域,其中港口航运区域和海洋保护区域是海水养殖扩展的主要区域,同时,本文发现研究区存在海水养殖区与旅游相结合的海洋复合功能现象。
杨琳韵[10](2020)在《次季节低纬波动对青藏高原夏季降水的影响及其机理研究》文中研究表明青藏高原是亚洲大气低频振荡的重要源汇,能够影响亚洲季风区的降水变率和环流变化。青藏高原次季节振荡主要来源于低纬地区,但是目前对不同低纬度次季节振荡对青藏高原大气振荡及可能产生的降水响应的认识还不够充分。厘定不同低纬次季节振荡对青藏高原夏季降水的影响具有重要的科学意义,能够加深对中低纬度之间波动的相互作用的理解,提高对亚洲季风区低频振荡的认识。本文使用WRF(the Weather Research and Forecasting)模式开展了物理参数化方案和内部逼近参数敏感性试验,模拟了2003年东亚地区的降水,改善了东亚区域包括青藏高原地区的夏季降水模拟。其次,利用1999-2008年的长期观测资料探讨了北半球夏季季节内振荡(BSISO)与青藏高原夏季降水的关系,发现BSISO能够对青藏高原夏季降水产生显着影响。然后,基于WRF的物理参数化方案组合和谱逼近技术,在高分辨率动力降尺度中,利用滤除不同低纬次季节波动的驱动场,完成了2018年夏季和2005-2009年的青藏高原夏季降水模拟。本文厘定了影响青藏高原夏季降水时空特征的关键低纬波动及其作用的关键区域,并揭示了主要的物理过程及波流相互作用的机理。得到的主要结论如下:(1)积云对流参数化方案和微物理方案对降水模拟的影响最为显着。物理参数化方案敏感性表现出明显的区域依赖性,在青藏高原陆面过程对高原降水的模拟也有很重要的影响。Noah陆面过程、G3D积云对流参数化和CAM辐射传输方案的组合能够较合理地模拟出中国地区的降水的时空变化。(2)内部逼近方法能够有效提升WRF模式对东亚降水的模拟性能,且谱逼近方法比格点逼近更有优势。WRF谱逼近试验对逼近波数和逼近变量的选择很敏感,当截断波长为1000 km时,谱逼近试验模拟的东亚及子区域的降水次季节特征与观测更为接近。而在格点试验中,设置较短的松弛时间能够更好地模拟各子区域的风场和降水变化。仅对风场进行谱逼近、选择1小时松弛时间和逼近波数为4的谱逼近参数组合能够显着改善WRF模式对青藏高原不同时间尺度降水的模拟,并能更准确地模拟青藏高原及其附近地区夏秋季节的大尺度环流特征。(3)北半球夏季季节内振荡(BSISO)能够引起青藏高原夏季降水的强烈响应,尤其是准双周降水,是影响青藏高原夏季降水的关键低纬对流耦合波动。BSISO波动能够影响青藏高原夏季准双周降水由东南向西北推进的过程,使青藏高原中部和西南地区的夏季降水增加。赤道罗斯贝波和东风波虽然能在南海地区引起较强的大气瞬变扰动,但不会对青藏高原夏季降水平均态和平均气流产生显着影响。同时通过对比不同次季节低纬波动的作用地区发现,印度北-孟加拉湾北-中南半岛西北部近青藏高原地区是BSISO影响青藏高原夏季降水的关键地区。(4)青藏高原夏季准双周降水对BSISO产生响应的物理过程有两个:一是通过对流在孟加拉湾北部激发向青藏高原南侧移动的Rossby波列向85?E青藏高原南麓附近输送水汽,在扰动能量堆积后,产生扰动后向高原西南部输送水汽;二是通过增强中南半岛西北部-孟加拉湾区域的地表感热,使大气不稳定能量增加,增强在94?E附近近高原地区的低空辐合,通过类似第二类条件不稳定的动力作用,使孟加拉湾北部的水汽向青藏高原东南部输送,对维持青藏高原水汽通道有着重要作用。在这两个过程中,前一个过程主要由平均气流的动能获得扰动能量,后一个过程的能量主要由平均气流的有效位能提供,从而对平均环流场产生影响,最终使青藏高原夏季气候平均降水和环流产生响应。
二、Impact of the closure of Indonesian seaway on climate: A numerical modeling study(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Impact of the closure of Indonesian seaway on climate: A numerical modeling study(论文提纲范文)
(1)溶解态铅在南极半岛和西北太平洋的分布与行为(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 痕量元素铅的研究意义 |
1.1.1 痕量元素及国际GEOTRACES计划 |
1.1.2 海洋中铅的研究意义 |
1.2 人为铅的排放史 |
1.2.1 铅的使用历史 |
1.2.2 近年来全球铅的排放 |
1.3 海洋中铅的研究 |
1.3.1 海洋中铅的来源和存在形态 |
1.3.2 海洋中铅的时空变化与人为铅排放的关系 |
1.3.3 水体中溶解态铅的影响因素 |
1.4 铅的同位素研究 |
1.4.1 铅的稳定同位素及应用 |
1.4.2 环境中的铅同位素 |
1.4.3 海洋中的溶解态铅同位素 |
1.5 南极地区和西北太平洋中铅的研究现状 |
1.5.1 南极地区 |
1.5.2 西北太平洋 |
1.6 本文的科学问题与研究内容 |
第二章 实验方法 |
2.1 实验仪器和试剂 |
2.2 痕量样品采集 |
2.2.1 表层痕量样品采集装置 |
2.2.2 深层痕量样品采集装置 |
2.2.3 痕量样品的处理与保存 |
2.2.4 痕量样品采集装置的国际互校 |
2.3 仪器分析 |
2.3.1 MC-ICP-MS测试原理 |
2.3.2 杯结构和主要参数设置 |
2.3.3 质谱干扰及空白 |
2.3.4 质量歧视校正 |
2.3.5 短期精密度 |
2.4 海水中溶解态铅浓度的分析方法 |
2.4.1 样品的处理流程 |
2.4.2 同位素稀释法 |
2.4.3 方法空白和检出限 |
2.4.4 质量控制与国际互校 |
2.5 海水中溶解态铅同位素的分析方法 |
2.5.1 前处理技术的文献评估 |
2.5.2 海水中溶解态铅同位素的富集分离技术 |
2.5.3 海水中溶解态铅同位素的分析方法流程图 |
2.5.4 与国际其它实验室的互校 |
2.6 小结 |
第三章 溶解态铅在南极菲尔德斯半岛的分布与行为 |
引言 |
3.1 研究区域概况 |
3.2 样品采集及预处理 |
3.3 结果 |
3.3.1 冰、雪、冰川底层融出水以及地下水的DPb浓度 |
3.3.2 13 条河流的DPb浓度 |
3.3.3 玉泉河和清水河的连续观测结果 |
3.3.4 玉泉河河口的DPb浓度 |
3.3.5 麦克斯韦尔湾的DPb浓度 |
3.4 讨论 |
3.4.1 南极冰雪中铅的历史变化及影响因素 |
3.4.2 南大洋海水中铅的分布及影响因素 |
3.4.3 南极冰川中“埋藏铅”的释放 |
3.5 小结 |
第四章 溶解态铅在东海陆架的分布和输运 |
引言 |
4.1 研究区域 |
4.2 样品的采集及预处理 |
4.3 结果 |
4.3.1 东海陆架的水文特征 |
4.3.2 东海陆架DPb的浓度和剖面结构 |
4.4 讨论 |
4.4.1 东海陆架DPb的影响因素 |
4.4.2 东海陆架DPb的跨陆架输运过程 |
4.4.3 东海陆架DPb的通量计算 |
4.5 小结 |
第五章 总可溶性铅在热带西北太平洋的分布和输运 |
引言 |
5.1 研究区域概况 |
5.2 样品采集及预处理 |
5.3 结果 |
5.3.1 水文结构 |
5.3.2 TDPb的存在形态 |
5.3.3 TDPb在0–750 m的浓度分布 |
5.3.4 TDPb在整个水深的浓度分布 |
5.4 讨论 |
5.4.1 表层TDPb的影响因素 |
5.4.2 “次表层最高值”剖面结构的形成原因 |
5.4.3 TDPb与水团的关系 |
5.4.4 TDPb的通量计算 |
5.4.5 TDPb的跨海盆输运 |
5.5 小结 |
第六章 溶解态铅同位素在西北太平洋特定站位的剖面结构 |
引言 |
6.1 样品采集及预处理 |
6.2 结果 |
6.2.1 水文结构 |
6.2.2 铅同位素的剖面结构 |
6.2.3 ~(206)Pb/~(207)Pb vs~(208)Pb/~(206)Pb |
6.2.4 各水团中铅的同位素特征 |
6.3 讨论 |
6.3.1 太平洋上层水体中铅同位素的分区 |
6.3.2 铅同位素沿黑潮路径的变化 |
6.3.3 铅沿等密度面的输运过程 |
6.3.4 深层水体中铅的来源和影响因素 |
6.4 小结 |
第七章 全球溶解态铅分布的再分析 |
7.1 铅的通量估算 |
7.1.1 河流输入 |
7.1.2 边缘海和开阔大洋 |
7.1.3 汇总和对比 |
7.2 当前开阔大洋中溶解态铅的分布及其同位素组成 |
7.2.1 溶解态铅的大面分布 |
7.2.2 溶解态铅的同位素组成 |
第八章 总结与展望 |
8.1 主要结论 |
8.2 特色与创新点 |
8.3 不足和展望 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
(2)顾及气候异常指数影响的干旱监测方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 气候变化对干旱的影响研究进展 |
1.2.2 干旱监测方法研究进展 |
1.2.3 随机森林算法用于干旱监测的研究进展 |
1.3 研究目标、内容及技术路线 |
1.3.1 研究目标与内容 |
1.3.2 创新点 |
1.3.3 技术路线 |
1.4 论文框架 |
第2章 研究区和数据 |
2.1 研究区概况 |
2.2 数据的获取及处理 |
2.2.1 气候指数的获取及处理 |
2.2.2 气象数据及生态地理区划数据的获取及处理 |
2.2.3 遥感数据的获取及处理 |
2.2.4 其它数据的获取及处理 |
2.3 本章小结 |
第3章 气候异常变化下全国干旱特征分析 |
3.1 气象和遥感干旱监测指数的计算及分析方法 |
3.1.1 基于气象数据的干旱指数计算 |
3.1.2 基于遥感数据的干旱指数计算 |
3.1.3 时空相关性分析方法 |
3.2 气候异常变化下全国不同生态地理区划干旱特征 |
3.2.1 干旱指数与气候指数相关性空间分布特征 |
3.2.2 干旱指数与气候指数时间序列变化趋势 |
3.2.3 气候异常变化下干旱滞后性分析 |
3.3 本章小结 |
第4章 顾及气候异常指数影响的干旱监测模型构建 |
4.1 随机森林的原理及算法 |
4.1.1 决策树 |
4.1.2 Bagging算法 |
4.1.3 随机森林的构建过程 |
4.2 干旱综合监测模型构建 |
4.2.1 k折交叉验证 |
4.2.2 模型参数的选择 |
4.3 模型监测结果验证及评价 |
4.3.1 模型监测结果验证 |
4.3.2 研究区域的空间监测结果评价 |
4.3.3 模型的示范区空间监测评价 |
4.4 本章小结 |
第5章 结论和展望 |
5.1 主要结论 |
5.2 不足与展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士期间发表论文及科研情况 |
(3)南海珊瑚微生物组的空间变化及其环境适应机制(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 珊瑚礁生态系统的分布、功能与现状 |
1.1.1 珊瑚礁的全球分布特征与生态功能 |
1.1.2 珊瑚礁生态系统多样性-从宏观到微观 |
1.1.3 珊瑚礁生态现状 |
1.2 珊瑚礁微生物组及其功能 |
1.2.1 珊瑚共生功能体(holobiont)与微生物组(microbiome) |
1.2.2 珊瑚共生虫黄藻及其功能 |
1.2.3 珊瑚共/附生细菌及其功能 |
1.2.4 共生微生物组中的“暗物质”—病毒 |
1.2.5 珊瑚礁水域微生物组及其功能 |
1.3 微生物组对珊瑚环境适应性的指示意义 |
1.3.1 虫黄藻多样性与群落组成对珊瑚响应热压力的指示意义 |
1.3.2 细菌多样性与群落组成对珊瑚响应热压力与环境变化的指示意义 |
1.3.3 病毒对珊瑚响应热压力与珊瑚疾病的指示意义 |
1.3.4 珊瑚礁水域微生物组对珊瑚响应热压力、环境变化与珊瑚疾病的指示意义 |
1.4 拟解决的科学问题与技术路线 |
1.5 围绕科学问题所具体开展的工作 |
第二章 研究区域概况、研究材料与方法 |
2.1 南海珊瑚礁分布特征及其重要性 |
2.2 南海珊瑚礁生态区划及其特征 |
2.2.1 南海相对高纬度珊瑚礁/群落 |
2.2.2 南海生物地理过渡区 |
2.2.3 南海中纬度珊瑚礁 |
2.2.4 南海低纬度珊瑚礁 |
2.3 珊瑚生态调查、优势种鉴定与样本采集 |
2.3.1 珊瑚生态调查与优势种鉴定 |
2.3.2 珊瑚组织样本采集 |
2.3.3 珊瑚礁水体样本采集 |
2.4 微生物组测定与分析 |
2.4.1 微生物组总DNA提取 |
2.4.2 虫黄藻PCR扩增与Illumine Mi Seq测序 |
2.4.3 虫黄藻生物信息学分析 |
2.4.4 虫黄藻分子生态数据统计分析 |
2.4.5 细菌PCR扩增与Illumine Mi Seq测序 |
2.4.6 细菌生物信息学分析 |
2.4.7 细菌分子生态数据统计分析 |
2.4.8 珊瑚微生物交互作用网络分析 |
2.4.9 病毒全基因组扩增、文库构建与Novaseq6000 测序 |
2.4.10 宏病毒组生物信息学分析 |
2.4.11 病毒分子生态数据统计分析 |
2.5 耐热型共生虫黄藻群体遗传学分析 |
2.5.1 虫黄藻种水平的初步筛选 |
2.5.2 群体PCR扩增、毛细管电泳检测与虫黄藻物种鉴定 |
2.5.3 微卫星数据分析 |
第三章 南海珊瑚礁水域微生物组的空间分布及其生态意义 |
3.1 南海珊瑚礁水域微生物组的组成与功能特征的空间分布模式 |
3.1.1 南海珊瑚礁水域虫黄藻的空间分布模式 |
3.1.2 南海珊瑚礁水域细菌的空间分布模式及其功能 |
3.1.3 南海珊瑚礁水域病毒的空间分布模式及其功能特征 |
3.2 南海珊瑚礁水域中虫黄藻的空间分布模式及其与珊瑚环境适应性的关系 |
3.3 南海珊瑚礁水域中细菌空间分布模式及其与环境压力、珊瑚适应性的关系 |
3.4 南海珊瑚礁水域病毒的空间分布差异及其与珊瑚疾病、热压力的关系 |
3.5 小结 |
第四章 南海珊瑚共生虫黄藻的空间分布、系统进化模式及其与环境因子的关系 |
4.1 南海珊瑚共生虫黄藻多样性与群落结构的空间变化特征 |
4.1.1 南海珊瑚共生虫黄藻的多样性 |
4.1.2 南海珊瑚共生虫黄藻群落组成 |
4.1.3 南海珊瑚共生虫黄藻群落结构、系统发育关系及其与环境因子的关系 |
4.2 南海珊瑚共生虫黄藻α多样性的纬度变化及其环境因子的关系 |
4.3 南海珊瑚共生虫黄藻群落组成的纬度变化及其与环境因子的关系 |
4.4 共生体祖先类型差异性对南海共生虫黄藻系统进化关系、环境适应性的影响 |
4.5 小结 |
第五章 南海广布型珊瑚微生物组的空间变化及其与珊瑚环境适应性的关系 |
5.1 南海广布型珊瑚的微生物组功能体征及其交互作用 |
5.1.1 南海广布型珊瑚共生虫黄藻的多样性与群落组成 |
5.1.2 南海广布型珊瑚共生虫黄藻亚系群的交互作用网络分析 |
5.1.3 南海广布型珊瑚共/附生细菌的多样性与群落组成 |
5.1.4 环境因子对南海广布型珊瑚微生物组群落结构的影响 |
5.1.5 南海广布型珊瑚共/附生细菌核心微生物群 |
5.1.6 基于南海广布型珊瑚共/附生细菌基因的功能预测 |
5.2 南海广布型珊瑚共生虫黄藻多样性与群落结构的空间变化及其与珊瑚环境适应性之间的关系 |
5.3 南海广布型珊瑚共生虫黄藻的交互作用与珊瑚共生体系稳定性之间的关系 |
5.4 南海广布型珊瑚共/附生细菌群落的灵活性及其与珊瑚环境适应性之间的关系 |
5.5 南海广布型珊瑚核心细菌微生物群与珊瑚环境适应性之间的关系 |
5.6 南海广布型珊瑚共/附生细菌的功能富集特征的纬度变化及其与珊瑚环境适应性之间的关系 |
5.7 小结 |
第六章 南海区域型珊瑚微生物组的空间变化及其与珊瑚环境适应性的关系 |
6.1 南海区域型珊瑚微生物组空间变化与功能特征 |
6.1.1 南海区域型珊瑚共生虫黄藻的群落组成与群落结构 |
6.1.2 南海区域型珊瑚共/附生细菌的群落组成与群落结构 |
6.1.3 环境与地理因素对南海区域型珊瑚微生物组群落结构的影响 |
6.1.4 南海区域型珊瑚共生核心细菌微生物群 |
6.1.5 南海区域型珊瑚微生物组多样性与交互网络复杂度之间的关系 |
6.2 南海区域型珊瑚虫黄藻群落结构与纬度环境变化、珊瑚适应性之间的关系 |
6.3 南海区域型珊瑚的共/附生细菌群落结构与气候带环境变化、珊瑚适应性之间的关系 |
6.4 环境压力与人为干扰对南海区域型珊瑚核心细菌微生物群的影响 |
6.5 南海区域型珊瑚微生物组多样性与交互作用之间的关系及其对珊瑚环境适应性的影响 |
6.6 小结 |
第七章 南海耐热型虫黄藻的迁移扩散、遗传变异及其与珊瑚环境适应性的关系 |
7.1 南海耐热型虫黄藻D.trenchii的群体遗传学特征 |
7.1.1 南海耐热型虫黄藻D.trenchii的遗传多样性 |
7.1.2 南海耐热型虫黄藻D.trenchii的遗传结构与连通性 |
7.2 南海耐热型虫黄藻D.trenchii群体的迁移、扩散机制及其生态意义 |
7.3 低温对南海耐热型虫黄藻D.trenchii群体在亚热带建立共生关系的影响 |
7.4 地理隔离与SST变化对南海耐热型虫黄藻D.trenchii群体遗传结构的影响 |
7.5 南海耐热型虫黄藻D.trenchii群体遗传学特征对珊瑚适应全球变暖的指示意义 |
7.6 小结 |
第八章 南海相对高纬度区域珊瑚组织的病毒群落组成及其对珊瑚环境适应性的指示意义 |
8.1 南海相对高纬度区域珊瑚组织中病毒的群落组成、功能及宿主特征 |
8.1.1 南海相对高纬度区域珊瑚组织中病毒的群落组成及其功能 |
8.1.2 南海相对高纬度区域珊瑚组织中的病毒宿主预测 |
8.1.3 南海相对高纬度区域珊瑚组织与水体中病毒群落的组成和功能特征差异 |
8.2 南海相对高纬度区域珊瑚组织中的病毒群落组成对珊瑚-虫黄藻共生体系稳定性的影响 |
8.3 南海相对高纬度区域珊瑚组织中的病毒群落组成对珊瑚-细菌共生体系稳定性的影响 |
8.4 病毒群落对南海北部热带珊瑚避难所的生态影响 |
8.5 小结 |
第九章 南海珊瑚微生物组的空间变化与环境适应模式 |
9.1 南海珊瑚微生物组的空间变化模式 |
9.2 南海珊瑚-微生物组共生体系的环境适应模式 |
9.3 小结 |
第十章 结论与展望 |
10.1 主要结论 |
10.2 展望 |
10.3 主要创新点 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
攻读学位期间发表论文情况 |
(4)火山喷发后长白山森林景观恢复及其影响因素研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 火山喷发后对生态系统的影响 |
1.2.2 火山喷发后的植被演替研究进展 |
1.2.3 种源和种子传播在火山喷发后植被恢复中的作用 |
1.2.4 干扰对森林生态系统的影响 |
1.2.5 环境对森林景观格局的影响 |
1.2.6 长白山森林植被的分布及演替规律 |
1.2.7 森林植被演替动态模拟的研究进展 |
1.3 研究目的与意义 |
1.4 研究内容 |
第二章 研究区域概况与研究方法 |
2.1 研究区域概况 |
2.1.1 研究区域的确定 |
2.1.2 地理位置 |
2.1.3 地质地貌 |
2.1.4 气候特征 |
2.1.5 土壤特征 |
2.1.6 植被特征 |
2.1.7 水文特征 |
2.1.8 干扰状况 |
2.2 研究方法 |
2.2.1 总体研究思路 |
2.2.2 森林景观模型LANDSI PRO |
2.2.3 LANDIS PRO模型参数化 |
2.2.4 模型结果验证方法 |
2.2.5 森林调查数据 |
2.2.6 初始树种组成的确定 |
2.2.7 历史台风干扰的重建 |
2.2.8 因子实验设计 |
2.2.9 LINKAGES模型 |
第三章 种源对火山喷发后长白山森林景观恢复的影响 |
3.1 引言 |
3.2 研究方法 |
3.2.1 研究区 |
3.2.2 LANDIS RPO模型参数化 |
3.2.3 模拟结果验证 |
3.2.4 预案设计 |
3.2.5 数据处理 |
3.3 结果分析 |
3.3.1 模型结果验证 |
3.3.2 火山喷发后的森林恢复轨迹 |
3.3.3 基带种源和残遗种源在长白山森林恢复的影响 |
3.3.4 基带种源和残遗种源对各树种恢复的重要性 |
3.4 结论与讨论 |
第四章 立地环境和台风干扰在长白山森林景观恢复中的重要性 |
4.1 引言 |
4.2 研究方法 |
4.2.1 研究区 |
4.2.2 历史台风干扰重建 |
4.2.3 LANDIS RPO模型参数化 |
4.2.4 模拟结果验证 |
4.2.5 预案设计 |
4.2.6 数据处理 |
4.3 结果分析 |
4.3.1 模型结果验证 |
4.3.2 模型重建的森林动态 |
4.3.3 立地环境和台风干扰对森林恢复的影响 |
4.3.4 立地环境和台风干扰对森林景观格局的影响 |
4.4 结论与讨论 |
第五章 台风干扰对火山喷发后长白山森林景观恢复的影响 |
5.1 引言 |
5.2 研究方法 |
5.2.1 研究区 |
5.2.2 LANDIS RPO模型参数化 |
5.2.3 模拟结果验证 |
5.2.4 数据处理 |
5.3 结果分析 |
5.3.1 林分尺度下台风干扰对长白山森林恢复的影响 |
5.3.2 景观尺度下台风干扰对长白山森林恢复的影响 |
5.4 结论与讨论 |
第六章 结语 |
6.1 主要结论 |
6.2 不足与展望 |
参考文献 |
致谢 |
在学期间公开发表论文及着作情况 |
(5)东南亚小住宅热缓冲空间设计研究及其在海南本土化应用(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 海南新民居建设背景下的小住宅现状 |
1.1.2 东南亚小住宅多元化背景 |
1.2 研究目的与意义 |
1.2.1 研究目的 |
1.2.2 研究意义 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 国内研究现状 |
1.3.2 国外研究现状 |
1.4 研究目标及内容 |
1.4.1 研究对象界定 |
1.4.2 研究内容 |
1.4.3 研究目标 |
1.5 研究方法及技术路线 |
1.5.1 研究方法 |
1.5.2 技术路线 |
2 东南亚地区与海南地区小住宅建造环境对比 |
2.1 气候环境对比 |
2.1.1 东南亚地区气候环境分析 |
2.1.2 海南地区气候环境分析 |
2.1.3 基于climate软件分析的被动式策略 |
2.2 建筑建造现状对比 |
2.2.1 东南亚地区现代小住宅现状 |
2.2.2 东南亚地区现代小住宅类型 |
2.2.3 海南乡镇及农村现代民居现状 |
2.2.4 海南乡镇及农村现代民居类型 |
2.2.5 东南亚与海南地区建造环境对比总结 |
2.3 使用者需求对比 |
2.3.1 东南亚地区使用者需求 |
2.3.2 海南地区使用者需求 |
2.3.3 使用者需求对比总结 |
3 东南亚地区小住宅热缓冲空间综合解析 |
3.1 建筑案例选取依据与分析方法 |
3.1.1 建筑案例选取依据 |
3.1.2 建筑案例选分析方法 |
3.2 小住宅热缓冲空间基础类型 |
3.2.1 前后界面嵌入式 |
3.2.2 内部嵌入式 |
3.2.3 上下界面嵌入式 |
3.2.4 热缓冲空间综合运用 |
3.3 小住宅热缓冲空间案例解析 |
3.3.1 狭长型案例解析 |
3.3.2 集中型案例解析 |
3.3.3 分散型案例解析 |
3.4 不同类型小住宅热缓冲空间布局总结 |
3.4.1 狭长型空间布局 |
3.4.2 集中型空间布局 |
4 东南亚地区小住宅热缓冲空间单体解析 |
4.1 东南亚地区小住宅热缓冲空间单体类型 |
4.2 热缓冲空间单体信息参数类型 |
4.2.1 尺度 |
4.2.2 布局 |
4.2.3 界面 |
4.3 热缓冲空间对空间物理环境提升 |
4.3.1 遮阳隔热 |
4.3.2 自然通风 |
4.3.3 自然采光 |
4.4 热缓冲空间单体的空间私密性与功能复合性 |
4.5 热缓冲空间单体设计策略分析 |
4.5.1 前后界面嵌入式——双重表皮 |
4.5.2 前后界面嵌入式——活动阳台与功能平台 |
4.5.3 前后界面嵌入式典型空间总结 |
4.5.4 前后界面嵌入式典型空间模拟 |
4.5.5 内部嵌入式——天井 |
4.5.6 内部嵌入式——中庭 |
4.5.7 内部嵌入式——庭院 |
4.5.8 内部嵌入式——辅助空间 |
4.5.9 内部嵌入式典型空间模拟 |
4.5.10 上下界面嵌入式——屋顶空间 |
4.5.11 上下界面嵌入式——接地空间 |
4.5.12 热缓冲空间单体空间原型总结 |
5 热缓冲空间在海南地区的应用设计 |
5.1 方案设计一——联排狭长型住宅项目设计 |
5.1.1 建筑基础概况 |
5.1.2 设计概览 |
5.1.3 设计分析 |
5.1.4 方案模拟与对比 |
5.2 方案设计二——并联狭长骑楼型住宅改造 |
5.2.1 建筑基础概况 |
5.2.2 设计概览 |
5.2.3 设计分析 |
5.2.4 方案模拟与对比 |
6 结论与展望 |
6.1 主要研究结论 |
6.2 研究不足及展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 1:图表附录 |
附录2:攻读学位期间研究工作 |
(6)不确定环境下我国可耗竭能源跨期配置理论模型与政策研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景与问题的提出 |
1.2 研究意义 |
1.3 基本概念界定 |
1.4 文献综述 |
1.5 研究思路与内容安排 |
2 我国可耗竭能源跨期配置不确定环境因素分析 |
2.1 不确定环境因素NPEST分析 |
2.2 不确定环境因素综合分析 |
2.3 本章小结 |
3 两类能源储量不确定条件下可耗竭能源跨期配置 |
3.1 引言 |
3.2 模型建立 |
3.3 可耗竭能源及替代能源储量均不确定对跨期配置的影响 |
3.4 数值模拟 |
3.5 结论与启示 |
3.6 本章小结 |
4 多种后备技术发现不确定下可耗竭能源跨期配置 |
4.1 引言 |
4.2 多种后备技术不确定条件下可耗竭能源跨期配置模型 |
4.3 多种后备技术不确定条件下可耗竭能源最优配置策略 |
4.4 实践意义 |
4.5 结论与启示 |
4.6 本章小结 |
5 碳排放上限约束政策不确定下可耗竭能源跨期配置 |
5.1 引言 |
5.2 模型的建立 |
5.3 碳排放上限具有约束力对能源跨期配置及能源价格影响 |
5.4 上限约束不确定条件下能源跨期配置策略与价格变化 |
5.5 结论与启示 |
5.6 本章小结 |
6 污染治理政策不确定下可耗竭能源跨期配置 |
6.1 引言 |
6.2 污染治理的社会最优分析 |
6.3 两种污染治理模式下的分散均衡分析 |
6.4 两种污染治理模式比较分析 |
6.5 不确定污染治理政策对能源、环境及经济的影响 |
6.6 数值模拟分析 |
6.7 结论与启示 |
6.8 本章小结 |
7 价格不确定条件下煤炭企业最优跨期配置 |
7.1 引言 |
7.2 我国煤炭价格模型 |
7.3 价格不确定条件下煤矿最优跨期配置模型 |
7.4 煤炭价格随机过程中的参数估计 |
7.5 不确定价格对煤矿开采项目的影响 |
7.6 结论与启示 |
7.7 本章小结 |
8 结论与展望 |
8.1 研究结论 |
8.2 政策建议 |
8.3 创新点 |
8.4 不足和研究展望 |
参考文献 |
附录 1 |
附录 2 |
附录 3 |
附录 4 |
附录 5 |
附录 6 半拉格朗日外推方法原理——三时间层半拉格朗日外推方法 |
附录 7 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(7)单光子探测自由空间分布式光谱遥感技术(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 意义和背景 |
1.1.1 辐射收支平衡 |
1.1.2 主要温室气体 |
1.1.3 精确CO_2控制对碳中和的意义 |
1.2 气体光谱遥感技术发展 |
1.2.1 被动探测 |
1.2.2 主动探测 |
1.3 选题意义和本文组织结构 |
1.3.1 选题意义 |
1.3.2 本文组织结构 |
第2章 自由空间光谱遥感的原理与设计 |
2.1 近红外吸收光谱 |
2.1.1 分子的光谱 |
2.1.2 光谱的线强度和展宽 |
2.2 激光雷达用于光谱分析的原理 |
2.2.1 激光与大气作用机制 |
2.2.2 激光雷达方程 |
2.2.3 浓度反演方法 |
2.3 基于频率锁定的光谱扫描技术 |
2.3.1 气体腔锁定 |
2.3.2 飞秒光梳锁定 |
2.3.3 基于光梳参考的频率锁定设计 |
2.4 单光子探测技术 |
2.4.1 单光子探测的介绍 |
2.4.2 基于单光子探测的信噪比提升 |
2.5 本章小结 |
第3章 自由空间光谱遥感的模拟 |
3.1 吸收谱线的选择 |
3.1.1 气体干涉的影响 |
3.1.2 光学深度的影响 |
3.1.3 温度敏感性的影响 |
3.1.4 1.5μm吸收光谱的优势分析 |
3.2 自由空间光谱遥感的可行性分析 |
3.2.1 激光雷达信号模拟 |
3.2.2 降噪模拟 |
3.2.3 面积法和查表法反演对比 |
3.2.4 非均匀浓度反演模拟 |
3.3 基于浓度反演的讨论 |
3.3.1 拟合模型的选择 |
3.3.2 混合光谱模拟 |
3.4 本章小结 |
第4章 距离分辨的光谱遥感实验 |
4.1 发射系统 |
4.1.1 探测光和参考光的时分复用技术 |
4.1.2 实时校准技术 |
4.1.3 光源搭建 |
4.2 频率锁定系统 |
4.2.1 频梳重频和偏频的锁定 |
4.2.2 拍频反馈设计 |
4.2.3 自适应频率扫描与锁定 |
4.2.4 锁定结果 |
4.3 接收系统及数据处理 |
4.3.1 超导探测器 |
4.3.2 数据接收系统 |
4.3.3 数据处理流程 |
4.4 光学深度光谱分析 |
4.4.1 Lorentz和Voigt拟合的影响 |
4.4.2 频率扫描间隔的影响 |
4.4.3 频率锁定与不锁定的影响 |
4.4.4 不同季节的光谱分析 |
4.5 浓度结果分析 |
4.5.1 误差分析 |
4.5.2 地表浓度与湍流强度的耦合关系 |
4.6 讨论 |
4.6.1 其他气体光谱遥感的可行性讨论 |
4.6.2 大气温度遥感的可行性讨论 |
4.7 本章小结 |
第5章 总结和展望 |
5.1 创新点总结 |
5.2 未来展望 |
参考文献 |
致谢 |
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
(8)河口型水库微生物菌群及“菌-藻”体系构成特征的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 “菌-藻”体系 |
1.2 “菌-藻”体系间相互作用关系研究 |
1.2.1 “菌-藻”体系间相互作用关系及机制的研究 |
1.2.2 特征性“菌-藻”体系的差异 |
1.2.3 外界环境条件对“菌-藻”体系的影响 |
1.3 研究“菌-藻”体系的重要意义 |
1.4 分子生物学技术在水生生态学中的应用 |
1.4.1 传统的生物学技术 |
1.4.2 高通量测序技术 |
1.4.3 高通量数据的主要影响因素 |
1.4.4 宏基因组测序 |
1.5 “菌-藻”体系中尚存在的科学问题 |
1.6 研究背景与研究内容 |
1.6.1 研究背景 |
1.6.2 研究内容 |
第二章 青草沙水库水质特征调查 |
2.1 引言 |
2.2 样品采集与检测方法 |
2.2.1 取样时间与采样点布设 |
2.2.2 水质分析指标与方法 |
2.3 实验数据的分析与统计 |
2.4 结果与讨论 |
2.4.1 水质常规指标变化情况 |
2.4.2 水体中有机物及营养盐含量变化情况 |
2.4.3 稳定运行后水体中主要盐离子含量变化情况 |
2.4.4 水体中叶绿素浓度变化情况 |
2.4.5 青草沙水库环境因子相关性分析 |
2.5 小结 |
第三章 青草沙水库细菌菌群演替及“菌-藻”间相互作用关系研究 |
3.1 引言 |
3.2 样品采集与检测方法 |
3.2.1 采样点布设 |
3.2.2 水质分析指标与方法 |
3.2.3 基因组DNA提取方法 |
3.2.4 PCR扩增、检测及扩增产物的纯化与回收 |
3.2.5 DNA双末端修复与富集 |
3.2.6 验证文库、均一化并混合文库,上机测序 |
3.3 实验数据的处理、分析与统计 |
3.3.1 原始数据整理、过滤及质量评估 |
3.3.2 OTU划分和分类地位鉴定 |
3.3.3 OTU数据统计处理与相关性分析 |
3.3.4 水质参数测定、数据整理及统计分析 |
3.4 结果与讨论 |
3.4.1 青草沙水库微生物菌群构成 |
3.4.2 细菌菌群的热图聚类分析 |
3.4.3 细菌菌群的α多样性差异 |
3.4.4 细菌菌群的β多样性差异 |
3.4.5 基于Frucherman Reingold算法的模块化网络分析 |
3.5 小结 |
第四章 青草沙水库细菌与蓝藻间功能机制转变的研究 |
4.1 引言 |
4.2 样品采集与检测方法 |
4.2.1 采样点布设 |
4.2.2 水质分析指标与方法 |
4.2.3 基因组DNA提取方法 |
4.2.4 PCR扩增反应条件 |
4.2.5 DNA双末端修复与富集 |
4.2.6 验证文库、均一化并混合文库,上机测序 |
4.2.7 宏基因组测序 |
4.3 高通量测序实验数据的处理、分析与统计 |
4.3.1 原始数据整理、过滤及质量评估 |
4.3.2 生物信息学分析 |
4.4 宏基因组测序实验数据的处理、分析与统计 |
4.4.1 数据的质量控制 |
4.4.2 序列拼接 |
4.4.3 基因预测 |
4.4.4 非冗余基因集构建 |
4.4.5 物种与功能注释 |
4.4.6 物种与功能组成分析 |
4.4.7 水质参数测定、数据整理及统计分析 |
4.5 结果与讨论 |
4.5.1 春夏季节青草沙水库菌群构成特征 |
4.5.2 微生物菌群的β多样性差异 |
4.5.3 分子生态网络分析 |
4.5.4 基于宏基因组的物种注释与丰度分析 |
4.5.5 基于宏基因组的功能分析 |
4.6 小结 |
第五章 地域特征与测序技术对蓝藻及其“菌-藻”体系影响的研究 |
5.1 引言 |
5.2 样品采集与检测方法 |
5.2.1 采样点布设 |
5.2.2 水质分析指标与方法 |
5.2.3 基因组DNA提取方法 |
5.2.4 PCR扩增反应条件 |
5.2.5 上机测序 |
5.3 实验数据的处理、分析与统计 |
5.3.1 原始数据整理、过滤及质量评估 |
5.3.2 OTU划分和分类地位鉴定 |
5.3.3 生物信息学分析 |
5.3.4 水质参数测定、数据整理及统计分析 |
5.4 基于Illumina MiSeq测序技术,扩增引物与数据分析过程对蓝藻菌群鉴定结果的影响 |
5.4.1 实验室条件下,模拟群落的构建 |
5.4.2 PCR扩增与测序 |
5.4.3 下机数据Mothur处理流程 |
5.4.4 下机数据Qiime处理流程 |
5.4.5 OTU的注释分析 |
5.4.6 16S不同可变区的遗传距离差异分析 |
5.4.7 分类准确度评估 |
5.5 结果与讨论 |
5.5.1 青草沙与Marina水库中水质及理化特征差异 |
5.5.2 青草沙与Marina水库中细菌菌群构成特征比较 |
5.5.3 青草沙与Marina水库中微生物菌群分布的多变量统计分析 |
5.5.4 青草沙与Marina水库中“菌-藻”体系构成特征比较分析 |
5.5.5 青草沙与Marina水库中环境因子对“菌-藻”体系构成变化的影响 |
5.5.6 基于Illumina MiSeq测序技术,扩增引物与数据分析过程对蓝藻菌群鉴定结果的影响 |
5.6 小结 |
第六章 青草沙水库超微藻构成分析 |
6.1 引言 |
6.2 试验材料与试验方法 |
6.2.1 采样点布设 |
6.2.2 水质分析指标与方法 |
6.2.3 流式细胞仪分析计数与藻细胞分选 |
6.2.4 基因组DNA提取方法 |
6.2.5 PCR扩增、检测及扩增产物的纯化与回收 |
6.2.6 上机测序 |
6.3 实验数据的处理、分析与统计 |
6.3.1 原始数据整理、过滤及质量评估 |
6.3.2 OTU划分和分类地位鉴定 |
6.3.3 生物信息学分析 |
6.3.4 水质参数测定、数据整理及统计分析 |
6.4 结果与讨论 |
6.4.1 流式细胞仪藻细胞计数分析 |
6.4.2 16S高通量测序数据分析 |
6.4.3 基于23S高通量测序的蓝藻与真核超微藻构成分析 |
6.4.4 超微藻“菌-藻”体系与关键环境作用因子研究 |
6.5 小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
附表一 |
附表二 |
攻读博士学位期间发表的学术论文 |
(9)海岸带典型用海地物遥感监测与时空演变分析(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 适用于遥感监测的用海地物 |
1.1.2 海岸线遥感监测发展趋势 |
1.1.3 海水养殖区遥感监测发展趋势 |
1.2 研究意义 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 海岸线解译及遥感监测研究现状 |
1.3.2 海水养殖区提取及遥感监测研究现状 |
1.3.3 海岸带典型用海地物变化与海域政策 |
1.3.4 存在的问题 |
1.4 论文主要研究内容与技术路线 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
1.4.3 论文结构 |
第二章 基于面向对象的海岸线自动提取与属性分类方法研究 |
2.1 海岸线分类体系及解译标志 |
2.1.1 海岸线分类体系 |
2.1.2 海岸线解译标志 |
2.2 海岸线提取分类算法详细步骤 |
2.2.1 影像预处理 |
2.2.2 融合边缘特征的区域合并算法海岸线提取 |
2.2.3 基于海岸线的陆地-海洋缓冲区建立 |
2.2.4 基于面向对象的缓冲区土地分类 |
2.2.5 海岸线属性分类 |
2.3 实验区简介 |
2.4 精度评价 |
2.5 实验结果与分析 |
2.6 小结 |
第三章 融合边缘特征的面向对象海水养殖区提取方法研究 |
3.1 海水养殖区提取算法技术路线 |
3.2 提取算法详细步骤 |
3.2.1 水陆分离 |
3.2.2 Canny边缘检测线状目标提取 |
3.2.3 基于OBVS-NDVI特征的面状目标提取 |
3.2.4 基于边缘重叠度的潜在目标筛选 |
3.2.5 基于形状特征的筛选 |
3.3 实验区简介 |
3.4 实验与参数设置 |
3.4.1 精度评价 |
3.4.2 影像分割参数设置 |
3.4.3 三个关键阈值参数设置 |
3.5 实验结果与分析 |
3.5.1 不同边缘重叠度阈值的结果与分析 |
3.5.2 提取结果对比分析 |
3.6 小结 |
第四章 印尼全国海岸线提取与时空演变分析 |
4.1 研究区概况 |
4.2 数据选取及预处理 |
4.3 海岸线时空分析方法 |
4.4 精度评价 |
4.5 结果 |
4.5.1 海岸线空间分布特征及开发利用度 |
4.5.2 岛屿尺度上印度尼西亚海岸线利用度的时空动态研究 |
4.5.3 省级尺度上印度尼西亚海岸线利用度的时空动态研究 |
4.5.4 印度尼西亚海岸线陆海格局的时空变化 |
4.6 海岸线变化机理探讨 |
4.6.1 海岸线变化自然因素 |
4.6.2 海岸线变化社会因素 |
4.6.3 海岸线遥感变化监测的优缺点 |
4.7 小结 |
第五章 我国渤海-黄海区域海水养殖区提取与时空演变分析 |
5.1 研究区概况 |
5.2 数据选取及预处理 |
5.3 海水养殖区提取精度评价 |
5.4 海水养殖区时空动态信息的多模型分析 |
5.5 结果 |
5.5.1 辽宁省海水养殖区时空变化与分析 |
5.5.2 山东省海水养殖区时空变化与分析 |
5.5.3 江苏省海水养殖区时空变化与分析 |
5.6 小结 |
第六章 海岸带典型用海地物变化与海域功能政策管理 |
6.1 典型用海地物变化与海域政策管理分析方法 |
6.2 海岸线分类保护与管理策略 |
6.2.1 海岸线不同保护等级分布结果 |
6.2.2 海岸线管控措施 |
6.2.3 海岸线保护政策建议 |
6.3 海水养殖区与海洋功能区政策评估 |
6.3.1 山东省海域功能规划区简介 |
6.3.2 政策评估数据预处理方法 |
6.3.3 评估结果 |
6.3.4 原因分析 |
6.4 小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 主要工作与总结 |
7.2 主要创新点 |
7.3 研究展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(10)次季节低纬波动对青藏高原夏季降水的影响及其机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 青藏高原降水模拟进展 |
1.3 主要的低纬次季节波动 |
1.3.1 北半球夏季季节内振荡(BSISO) |
1.3.2 赤道罗斯贝波 |
1.3.3 东风波 |
1.4 低纬波动对青藏高原气候的影响 |
1.5 研究目的及内容 |
参考文献 |
第二章 东亚地区物理参数化方案对动力降尺度模拟的影响 |
2.1 引言 |
2.2 模式设置、数据及个例 |
2.2.1 时间变化 |
2.2.2 中低层环流和温压场的模拟 |
2.3 物理参数化方案组合对青藏高原夏季降水和温度模拟的影响 |
2.4 本章小结 |
参考文献 |
第三章 东亚地区内部逼近参数对动力降尺度模拟的影响 |
3.1 引言 |
3.2 模式设置和内部逼近简介 |
3.2.1 内部逼近参数敏感组 |
3.2.2 谱逼近参数组合对照组 |
3.2.3 内部逼近方法 |
3.3 逼近方法和参数对东亚区域夏季降水模拟的影响 |
3.4 谱逼近对高分辨率动力降尺度青藏高原气候模拟的影响 |
3.4.1 谱逼近对不同时间尺度降水和环流的影响 |
3.4.2 谱逼近对高原夏季准双周降水模拟的影响 |
3.5 本章小结 |
参考文献 |
第四章 影响青藏高原夏季降水的关键低纬次季节波动 |
4.1 引言 |
4.2 数据、模式设置及方法 |
4.2.1 观测数据集 |
4.2.2 动力降尺度试验 |
4.2.3 统计方法 |
4.3 观测事实分析 |
4.3.1 BSISO强事件的定义及特征 |
4.3.2 青藏高原夏季降水的时空特征 |
4.3.3 BSISO与青藏高原降水的关系 |
4.3.4 BSISO影响青藏高原降水的动力过程 |
4.4 短期气候模拟 |
4.4.1 低纬次季节波动对青藏高原夏季降水空间分布的影响 |
4.4.2 低纬次季节波动对青藏高原夏季降水次季节时间特征的影响 |
4.4.3 大尺度背景场对低纬次季节波动的响应 |
4.5 次季节低纬波动影响高原降水的机理初步分析 |
4.5.1 低纬次季节波动影响高原准双周振荡的关键地区 |
4.5.2 次季节低纬波动影响青藏高原降水途径的理论框架 |
4.6 本章小结 |
参考文献 |
第五章 青藏高原夏季降水对次季节低纬波动的响应过程及机理分析:2005-2009 年高分辨率气候模拟 |
5.1 引言 |
5.2 模式设置及方法 |
5.3 青藏高原夏季降水平均态对低纬次季节波动的响应 |
5.4 青藏高原夏季瞬变波动对低纬次季节波动的响应 |
5.5 青藏高原夏季降水对低纬次季节波动的响应机理 |
5.6 本章小结 |
参考文献 |
第六章 结论和展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 本文创新点 |
6.3 讨论与展望 |
已发表论文 |
致谢 |
四、Impact of the closure of Indonesian seaway on climate: A numerical modeling study(论文参考文献)
- [1]溶解态铅在南极半岛和西北太平洋的分布与行为[D]. 蒋硕. 华东师范大学, 2021
- [2]顾及气候异常指数影响的干旱监测方法研究[D]. 王思宇. 北京建筑大学, 2021(01)
- [3]南海珊瑚微生物组的空间变化及其环境适应机制[D]. 陈飚. 广西大学, 2021(01)
- [4]火山喷发后长白山森林景观恢复及其影响因素研究[D]. 吴苗苗. 东北师范大学, 2021(09)
- [5]东南亚小住宅热缓冲空间设计研究及其在海南本土化应用[D]. 姚雨墨. 西安建筑科技大学, 2021(01)
- [6]不确定环境下我国可耗竭能源跨期配置理论模型与政策研究[D]. 李媛. 中国矿业大学, 2021
- [7]单光子探测自由空间分布式光谱遥感技术[D]. 余赛芬. 中国科学技术大学, 2021(09)
- [8]河口型水库微生物菌群及“菌-藻”体系构成特征的研究[D]. 徐峥. 上海交通大学, 2020(01)
- [9]海岸带典型用海地物遥感监测与时空演变分析[D]. 王君. 长安大学, 2020(06)
- [10]次季节低纬波动对青藏高原夏季降水的影响及其机理研究[D]. 杨琳韵. 南京大学, 2020(12)