论环境变迁研究中的若干区域性问题

环境变迁是具有多因素相互作用，多等级区域分异，多尺度的韵律变化的复杂过程，其中任何变化都不可能脱离区域分异规律而独立存在。许多变化过程及其主导因素随着区域等级的变化有很大的不同，从而在不同等级的区域会表现出不同的规律性，在努力探索人类自下而上环境在时间上的变化规律，着力于提高时间分辩率的同时，对于这些变化的区域分异规律应给予足够的重视，特别是注意提高空间分辩率。     

基于感兴趣区的均匀B样条曲面多分辨率小波表示

对均匀B样条曲面的多分辨率小波表示进行了讨论,给出了双正交的均匀三次B样条小波两尺度关系的构造过程．针对感兴趣区域和背景区域,提出了采用不同的分辨率来表示均匀B样条曲面的具体方法．实例分析表明,该表示方法能够有效地减少复杂曲面存储所需的空间和提高曲面的显示速度,也更加方便了曲面的多分辨率编辑．     

IMS迁移管内电场分布的均匀性对仪器分辨率的影响

分辨率是判断离子迁移谱检测仪（IMS）性能优劣的重要指标．其中，离子门初始电压脉冲宽度和离子的扩散效应是影响IMS分辨率的主要因素．通过分析离子门开门时间和迁移管温度的变化与分辨率之间的关系，研究了迁移管内电场分布的均匀性对分辨率的重要影响，对于所使用的仪器，拟合所得的电场不均匀性参数ε大致等于0．1．根据讨论结果可以认为，在IMS仪器中电场分布的不均匀所造成的仪器分辨率降低不能忽略．     

基于多分辨率建模的CTCS-3级列控系统仿真支撑技术

列车运行控制系统是一个实时分布式的复杂系统,针对不同的应用目的和系统生命周期的不同阶段、不同的人员对列车、车载设备、地面设备、车-地信息交互过程等的侧重点和细节层次的不同,论述了基于多分辨率建模的仿真支撑技术及应用.系统论述了基于多分辨率的建模理论和方法、分布式仿真中聚合解聚问题和多分辨率模型并发运行时的解决方案,解决不同分辨率模型并发时的耦合一致性问题.设计基于HLA的分布式、交互式仿真体系结构,研究基于不同等级多分辨率的仿真支撑技术.     

初探图像处理过程中分辨率的选取

分辨率的合理选取是影响图像处理效果的一个重要因素之一。本文在明确了分辨率概念的基础上,就图像的创建—处理—输出这一过程中分辨率的选取方法作了初步的探讨,提出了在图像处理中分辨率选取的一般规律。     

高原负地闪前云闪K-型击穿过程的观测研究

利用CPS同步的高时间分辨率闪电电场变化仪,对青藏高原东部地区的雷电特征进行了多点同步观测,得到了1 μs时间分辨率的多站同步闪电电场变化资料．利用高频辐射脉冲到达不同测站的时间差,对一次负地闪前的云闪K-型击穿过程进行了分析,得到了其放电过程的起始位置和发展路径．K口型击穿过程起始于云中部的负电荷区,并以1．5×107m／s的速度向下部正电荷区域传播．雷暴云中正、负电荷离地高度分别为2．5～3．5km和5．0～6．0km．     

大倍数超分辨率图像重构的通用快速算法

为了解决超分辨率图像重构的计算复杂性随着放大倍数的加大而呈指数规律急剧上升这一问题，文中提出了一个通用的快速超高分辨率图像重构算法．该算法利用各低分辨率图像之间的位移关系将所有低分辨率图像进行分组，然后分别对每个组进行超分辨图像重构，并重复此分组重构过程直至获得预期的分辨率．实验结果表明，该快速算法能够在保持重构效果基本不变的同时，较大地降低超分辨率图像重构的计算复杂性。     

基于多地震属性的高分辨率拟测井参数的预测

基于多地震属性、测井资料,用多变量回归算法成功地对胜利油田ken-71地区的拟测井参数做出了预测.计算采用了Daniel P.Hampson提出的将多变量回归权重系数推广为具有一定时间长度的褶积算子,使预测结果的分辨率获得提高.对该方法提高分辨率的原理做了详细的讨论,给出了该算法在胜利油田ken-71地区采用常规地面地震数据和测井数据,预测得到的目标区域的拟孔隙度参数的分布,结果显示使用该方法深度分辨率可达8～10 m.     

光信号自动拾取丝扫描测量系统设计

为了提高同步辐射丝扫描探测器的测量分辨率与缩短数据处理时间,设计了光信号自动拾取丝扫描测量系统.该系统采用多进程优先级机制管理采样过程,对信号进行降噪处理后使用Allen函数对信号幅度变化特征进行放大,长短时平均法与赤池准则结合拾取光信号,自动确定拟合区间,同时采用能量变化法对高斯拟合参数初值进行估测.经实验验证,该测量系统拾取光信号位置准确,可有效提高丝扫描探测器的测量分辨率,缩短数据处理用时.     

图像处理中分辨率的选取

分辨率的合理选取是影响图像处理效果的一个重要因素.本文在明晰分辨率概念的基础上,就扫描--处理--输出这样一种日常的图像处理过程中分辨率的选取方法作了探讨,提出了分辨率选取的一般规律.     

末次冰消期以来古气候演化研究进展及展望

 从盛冰期到全新世之间的末次冰消期经历了地球表层系统的一次巨变,期间发生了一系列气候突变事件,在全球不同地区以不同的方式回应着这些事件的变化过程。末次冰消期转暖的过程和机制一直是古气候研究的热点。本文综述了末次冰消期以来的古气候/季风演化研究成果,指出海陆交界敏感地带的陆架区对全球环境变化十分敏感,陆架区沉积物蕴含了丰富的气候/季风演化信息,对陆架区沉积物中古气候代用指标的提取,东亚季风演化历史及其驱动机制、季风的差异和交互作用、季风在各个时间尺度上的驱动机制等问题的分析均具有重要意义,可以为地区及全球环境变化提供科学依据。     

An virtual numerical experiment to understand the impacts of recovering natural vegetation on the summer climate and environmental conditions in East Asia

By applying a regional integrated environmental model system (RIEMS), a virtual numerical experiment is implemented to study the impacts of recovering natural vegetation on the regional climate and environmental conditions. The results show that recovering the natural vegetation in large scale could have significant influence on summer climate in East Asia. Not only would it be able to change the surface climate, but also to modify to certain extent the intensity of monsoon circulation. Although this is a virtual experiment at an extremely ideal condition, the implication of the simulating results is that the on-going nation-wide activities to recover the crop land for forest and pasture must be managed according to the local natural climate, hydrological and soil conditions. Only under such a condition, would the recovering of natural vegetation bring about significant climate and environmental benefits at regional scale.     

树木生长对气候变化的响应研究进展

树木生长对气候变化的响应将深刻影响区域植被动态、陆地生态系统生物地化循环、气候反馈及其人类福祉.持续的气候变暖、极端气候事件及自然和人为干扰的增加深刻地影响树木生长动态的时空格局.本文综述了近几十年全球气候变化的整体概况,着重探讨了气候变化对树木生长的影响机制以及树木生长对气候系统的反馈,并就树木生长响应气候变化研究中可能存在的问题和研究前景进行了探讨.提出未来树木生长响应气候变化关系的研究应考虑树木生长响应气候变化的时空差异,加强对树木死亡时空格局及内在机理的认识,重点关注不断增加的极端气候事件及火、虫灾干扰对树木生长的非线性影响机制,并融合地面观测、遥感及陆面动态植被模型模拟等多种分析手段综合分析树木生长对气候变化响应机制的尺度效应及内在机理.     

对流解析区域气候模式对青藏高原降水模拟能力的研究

以中国科学院区域气候-环境重点实验室研制的区域环境集成系统模式(RIEMS 2.0)为基础,采用中国科学院资源与环境数据中心提供的植被类型数据和北京师范大学提供的中国土壤质地数据,以及美国地质调查局提供的月植被覆盖度资料,进行模式本地化,从而建成了青藏高原对流解析区域气候模式．利用该模式对青藏高原进行了2001—2018年连续积分模拟,重点考察了区域气候模式在水平分辨率为9 km条件下对青藏高原降水模拟能力,结果表明:1）模式能够较好地模拟年、雨季降水的空间分布特征以及不同区域降水年变化,同时,模式模拟降水较观测偏多,偏差为13.01%~39.95%;区域气候模式模拟青藏高原降水较国际耦合模式“比较计划第六阶段（CMIP6）”45个全球模式模拟试验结果的年降水空间分布和强度有明显提高,并且更加接近观测值．2）模式能够较好地模拟出年降水时间和4个不同等级降水事件空间分布,特别是5~10、10~20、>20 mm这3个不同等级降水时间接近观测值．3）模式能够较好地模拟出青藏高原不同区域候平均降水随时间演变,降水强度除半干旱藏南地区较观测明显偏多外,对其他地区模式模拟的降水都非常接近观测值,同时与观测值之间相关系数为0.901~0.981,都通过99%置信度检验,与观测值之间的均方根误差为0.37~0.99 mm·d?1,其中对于极度干旱的柴达木地区候平均降水也能够较好地模拟出来,相关系数达到0.919;对青藏高原西南的南羌塘地区模拟最好,相关系数达到0.981．4）该研究表明采用青藏高原对流解析区域气候模式进行动力降尺度后,解决青藏高原等地区缺乏长时间序列高时空分辨率的气象数据集的瓶颈问题,为青藏高原气候和环境未来变化、生态安全屏障建设等提供坚实可靠的科学数据基础．      

辽东湾古近纪东营期古气候演化及其对湖平面变化的影响

依据植被对气候的适应性原理,通过对辽东湾地区古近系东营组中孢粉进行气候类型划分、不同气候类型孢粉含量和相对比值综合分析,对古气候演化及其对湖平面变化的影响进行研究。结果表明:辽东湾渐新世东营期气候总体上表现为从相对干热向相对冷湿转变;气候演变存在明显的旋回特征,大致可以划分为5个气候旋回,与前人研究划分的四级层序界面吻合;气候和构造沉降控制了不同层次的湖平面变化,气候为构造沉降稳定阶段控制湖平面高频升降的主控因素,并间接控制四级层序界面的形成,同时干热气候是形成盆底扇的有利条件。     

基于CASA模型的广西植被NPP季节变化研究

植被净初级生产力（Net Primary Productivity，NPP）是判定陆地生态系统碳汇/源的关键要素，不仅直接代表了自然环境条件下植被群落的生产能力，还体现了陆地生态系统的质量水平。本文基于陆地生态系统碳汇模型（CASA模型），利用2019年中分辨率成像光谱仪（MODIS）归一化植被指数（NDVI）数据和其他气象数据，对月、季节、年尺度上的广西植被NPP的空间变化进行估算，分析其时空变化特征，并探讨不同植被类型、气象因子和地形地貌对其的影响。结果表明：2019年广西整体区域的植被NPP平均值为880.56 g C·m^-2·a^-1，植被NPP空间分布呈内陆中心向四周递增、东北部向西南部递增的特点。月植被NPP在时间序列上总体呈现正弦曲线的变化特征，1-8月的植被NPP呈上升趋势，在8月达到峰值，而且9月仍然维持较高值；之后至12月，植被NPP逐步下降。广西植被NPP的季节变化明显，冬季的植被NPP整体最低，区域差异性不突出；夏季的植被NPP整体最高，区域差异性突出。常绿阔叶和混交林分布面积广且其光能利用率较大，对广西植被NPP贡献较大。从月尺度上来看，月植被NPP与月累计降水量主要呈负相关关系，与月平均气温主要呈正相关关系；月平均气温与月植被NPP的偏相关性比月累计降水显著，月平均气温是广西月植被NPP的主要影响因子。在中海拔地区（700-1 300 m），植被NPP并不受喀斯特地质环境背景的影响，喀斯特地区和非喀斯特地区植被NPP相差不大且随着海拔高度的上升趋于稳定。在全球变化背景下，分析广西植被NPP的时空演变规律及其与环境要素之间的关系，可为广西生态环境监测与管理、生物多样性保护、生态服务评估等提供科学参考。     

A high-resolution stalagmite O-C isotope record from Nanjing and its rapid response to climatic events

Here we discussed rapid response of the cave temperature and vegetation to the four Dansgaard-Oeschger cold and warm cycles during 50-40 kaBP based on results of oxygen and carbon stable isotopic compositions from a stalagmite in Tangshan, Nanjing. It is found that the amount of C₃ vegetation relative to C₄-type declines during the D-O warm events, indicating the decrease of the effective meteoric precipitation. Compared with O-isotope records of the Greenland ice core, the stalagmite record displays a very similar pattern to Greenland ice core record over the decade-century time scale, suggesting that the changes of the East Asian monsoon climate are in accordance with the high-latitude polar climate in the short-term time scale. The age of the ice-rafted H5 event in the stalagmite record, however, preceded that of Greenland ice cores by 2 ka. This out of phase between the remote areas cannot be yet proven because the two time scales were determined from different dating methods.     

基于标准化降水蒸散指数的宁夏中部干旱带干旱趋势分析

基于标准化降水蒸散指数(SPEI),选取1960～2012年宁夏中部干旱带的海原、同心、麻黄山、兴仁、盐池五个气象站的降水和平均气温资料作为代表,计算各站SPEI序列,研究宁夏中部干旱带在不同时间尺度、不同季节尺度下的干湿演变趋势、干旱发生强度和频次变化以及干旱发生范围变化。结果表明:①SPEI中起决定性作用的因素是降水;②SPEI值的变化对不同时间尺度的敏感性不同,时间尺度越小,干湿变化趋势越明显,甚至是正负波动振荡;③宁夏中部干旱带干湿变化明显,不同季节均呈湿润化趋势,且以轻度干旱和中度干旱为主,干旱发生范围和干旱发生强度总体呈缩小趋势。     

荒漠化扩展对我国区域气候变化影响的数值模拟

使用区域气候模式RegCM3研究了西北沙漠面积变化对我国区域气候变化的影响．共设计了3组试验：控制试验A、沙漠面积扩展试验B、在试验B基础上增大粗糙高度的试验C．分析表明：中国西北沙漠区扩展后对中国夏季降雨量和中国夏季风有明显影响．结果表明：植被退化、荒漠化加剧会导致季风减弱，降水量减少，增大地面粗糙高度后的影响更为显著．     

Impacts of climate change on ecosystem in Priority Areas of Biodiversity Conservation in China

Priority Areas of Biodiversity Conservation （PABCs） are the key areas for future biodiversity conservation in China. In this study, we used 5 dynamic global vegetation models （DGVMs） to simulate the ecosystem function changes under future climate change scenario in the 32 terrestrial PABCs. We selected vegetation coverage, vegetation productivity, and ecosystem carbon balance as the indicators to describe the ecosystem function changes. The results indicate that woody vegetation coverage will greatly increase in the Loess Plateau Region, the North China Plain, and the Lower Hilly Region of South China. The future climate change will have great impact on the original vegetation in alpine meadow and arid and semiarid regions. The vegetation productivity of most PABCs will enhance in the coming 100 years. The largest increment will take place in the southwestern regions with high elevation. The PABCs in the Desert Region of Inner Mongolia-Xinjiang Plateau are with fastest productivity climbing, and these areas are also with more carbon sink accumulation in the future. DGVM will be a new efficient tool for evaluating ecosystem function changes in future in large scale. This study is expected to provide technical support for the future ecosystem management and biodiversity conservation under climate change.