全球变暖与季风

全球很多地区是季风气候,季风带来风和雨对人类生产和生活以及社会与经济发展有明显影响,因此,长期以来,季风是热门研究课题。根据有关研究,本文简述观测到的全球和区域季风变化,人类活动的影响,以及预估未来全球变暖背景下,全球和区域的季风变化。

基于顶点组重分配的动态增量图划分算法

图划分是分布式图计算中的一项基础工作,其作用是将大规模图进行划分并分配到集群中的不同机器上.图划分的质量对分布式图计算的性能有很大的影响,其目标是降低负载平衡和最小化边割.如今,现实中的图数据通常呈动态增长态势,这就需要一种能够处理动态增量图的划分方法,在图数据动态增长的过程中确保划分的质量不受影响.目前虽然有一些动态图划分算法被提出,但它们不能同时专注于实时处理动态变化和获得高质量的划分结果.提出基于顶点组重分配的动态增量图划分算法(ED-IDGP)来解决大规模动态增量图的划分问题.在ED-IDGP算法中,设计实时处理4种不同单元更新类型的动态处理器,并在每次处理完单元更新后通过在分区发生动态变化的附近执行局部优化器进一步提高图划分的质量.在ED-IDGP的局部优化器中,利用基于改进标签传播算法的顶点组搜索策略搜索顶点组,并利用提出的顶点组移动增益公式衡量最有益的顶点组,将该顶点组移动到目标分区中做优化.在真实数据集上从不同的角度和度量指标评估了ED-IDGP算法的性能和效率.

全球变暖与气候突变

1气候突变、翻转点和不可逆在古气候和历史时期气候变化中有时会发生气候突变,近几十年全球明显变暖,引发人们对是否会发生气候突变的关注。对气候突变与翻转点和不可逆有许多定义,根据IPCC报告,气候突变(abrupt climate change)是指气候从一种稳定态(或稳定持续的变化趋势)跳跃式和快速地(几十年或更短)转变到另一种稳定态(至少稳定几十年或稳定持续的变化趋势)的现象,对人类和自然系统产生严重干扰。它表现为气候在时空上从一个统计特性到另一个统计特性的急剧变化,或地球系统非线性响应。

未来20年全球继续变暖吗?

近些年世界气象组织不断传出全球继续变暖的信息[1],引起公众和政策制定者对全球变暖更加广泛的关注。文中将简单综述未来气候变化预估的研究方法和工具、气候模式模拟和预估目前气温变化的效果检验以及未来20多年(2016-2040年)全球气温变化的预估。

全球变暖和海平面上升

由于全球海平面的变化与海洋热容量的变化和海洋与陆地冰盖(或冰川)的融化密切相关,因此全球海平面变化是衡量全球气候变化的重要指标。IPCC第五次科学评估报告继续强调,全球变暖和全球海平面上升密切相关[1]。但是,由于海洋观测资料的获取困难和气候模式的不确定性等因素,提出对全球变暖与海平面上升有必要进行更深入的研究,近年世界气候研究计划(WCRP)召开了海平面变化研讨会[2],给出了自IPCC第五次评估报告以来的进展,由于研究涉及的领域宽泛,本文仅就近百年的全球观测再建事实、气候模式的模拟与预测,以及对未来的展望综述全球变暖与海平面上升的研究进展。

全球增暖1.5℃的再思考——写在SR15发表之后

2018年秋季IPCC发布了《IPCC全球升温1.5℃特别报告》(简称SR15),报告中指出:将全球变暖限制在1.5℃需要社会各方进行快速、深远和前所未有的变革。并且说明:与将全球变暖限制在2℃相比,限制在1.5℃对人类和自然生态系统有明显的益处,同时还可确保社会更加可持续和公平。

我国沿海主要省份热带气旋风雨因子危险性分析Ⅱ:年代际变化特征

利用热带气旋最佳路径资料和气象台站观测资料,以及风雨因子危险性模型,分别计算我国沿海主要省份热带气旋风因子危险性、雨因子危险性及总危险性,并对其年代际变化特征进行分析。结果表明:沿海主要省份热带气旋致灾因子危险性随着年代逐渐增大,风因子危险性呈逐年代减弱,而降水因子危险性则逐年代增加;与1970年代相比,热带气旋在2000年代更易带来强降水,但极端风速出现的概率减小,热带气旋活动频数偏少,热带气旋的平均强度略偏强且持续时间偏长;与1970年代相比,2000年代的热带气旋气旋性环流更强烈,其附近低层西南风异常伴随有异常的来自西南向的水汽输送,并产生西南-东北走向的异常水汽辐合带,在异常强烈的垂直运动作用下,更多的水汽将带入高层,有利于降水产生。

预估21世纪全球变暖在历史上的地位

观测表明近百年全球在变暖,特别是自1970年以来更加明显,相应海平面上升、冰雪融化、异常与极端天气以及气候事件频发,给社会与经济造成极大影响。值得注意的是,在21世纪的未来80年是否会继续保持增暖的趋势,以及这种变暖在历史上的地位和从古气候暖期所获得的启示,本文将集中在这个问题上。

地球能量失衡与全球变暖

地球系统能量收支平衡即能量守恒,在大气顶部,入射的太阳辐射与出射辐射(包括反射的太阳辐射和地气系统发射的长波辐射)基本平衡。但是近百年来人类活动向大气排放的温室气体明显增加,例如CO_(2)从工业革命前(1750年)的280×10^(-6),到2019年的(410±0.2)×10^(-6),增加148%;CH_(4)和N_(2)O增加了260%和123%[1]。

全球变暖与旱涝事件

进入21世纪以来的20来年,全球变暖更加显著[1],随着全球变暖,观测到的各地发生旱涝的情况与未来预估的变化趋势,是政策制定者和公众关心的问题,本文简述最新的研究进展[2]。1全球降水与旱涝在分析全球降水量时,最关注的是旱涝事件。主要包括以下内容。

气象、环境与新冠肺炎有关系吗?

2020年全球面临一次突如其来的严重疫情,即新冠肺炎,给人类带来灾难性的后果。世界卫生组织动员各国政府和公众奋起抗击疫情。与此同时,一些气象与环境专家开始研究气象、环境与新冠肺炎的关系,陆续正式或非正式发表了一些文章。这些研究关注新冠肺炎与气象和环境因素的关系,包括新冠肺炎与季节的关系(认为可能冬季更严重)、与纬度的关系(认为可能在中高纬度更严重)、与空气污染的关系(认为可能污染越重病情越重)、与温度的关系(认为可能越冷病情更严重),有些研究还建立数学模型做定量分析,预测和估计未来疫情的发展和动态(认为2020年秋冬季将进入第二波,还有研究预测疫情结束时间 )。

预估全球变暖的效果检验

自20世纪70年代初期开始,一些科研团队已经开始利用气候模式和数理统计方法做未来30年或更长时期气候变化的预估,到现在已经有50年了。这50年气候变化的观测事实已经出来了,因此很有必要定量地检验一下预估效果如何,以便估计现在做的未来气候变化预估的可信度。

2015—2022年全球最暖

自IPCC发布第六次科学评估报告(AR6)[1]以来,除了世界气象组织(WMO)逐年发布的全球气候状况报告[2-4],美国国家大气海洋局(NOAA)和美国航空航天局(NASA)以及中国气象局也分别发布了2022年全球气候报告[5-7]。这些报告结果一致表明,2015—2022年全球明显变暖,是有观测记录以来连续最暖的8年。近8年的全球变暖特征主要表现为:人类排放增加,日最低温度明显变暖,热浪增加,北极超暖,陆面温度明显变暖,海洋热容量最暖,海洋酸化增加,海洋热浪增加,海冰融化加剧,冰川融化退缩,多年冻土融化,陆地积雪范围和日数减少,海平面上升;一些地区洪涝频发,而另一些地区酷热干旱、热浪与野火多发等。

大气颗粒物与全球变暖

近些年由于高温热浪引起美国西部、南欧、北非、俄罗斯西伯利亚和巴西亚马孙等地野火,以及热带地区火山爆发,加之人类继续排放造成空气污染等特征[1],引起人们更注意全球变暖中大气颗粒物的气候影响。文中将简要综述国内外关于大气颗粒物对全球变暖的影响。1大气颗粒物大气颗粒物是大气中存在的各种固态和液态颗粒状物质的总称。各种颗粒状物质分散在空气中构成一个相对稳定的庞大的悬浮体系。

我国沿海主要省份热带气旋风雨因子危险性分析Ⅰ:基本值

利用热带气旋最佳路径资料、气象站点风雨资料,结合我国县级热带气旋灾害损失数据,初步分析了我国沿海主要省份热带气旋风雨因子的基本值,包括风雨因子评估起点及权重系数。以过程最大日最大风速(MMW)为风因子,过程雨量(AP)和过程最大日雨量(MP)为雨因子,共挑选出1 563个热带气旋样本,经过统计分析,确定MMW、AP、MP基本值分别为9 m/s、70 mm、50 mm。在此基础上进一步分析了1971—2010年沿海主要省份满足风雨因子基本值条件的热带气旋样本数的分布情况,以及仅由风因子主导、雨因子主导和风雨因子共同主导的样本数及所占比例的空间分布。采用基于致灾程度的客观分析方法来获取风雨因子权重系数以及风雨因子各等级区间的权重系数,以此为下一步分析热带气旋风雨因子危险性特征奠定基础。

动态图划分算法研究综述

图划分是大规模分布式图处理的首要工作,对图应用的存储、查询、处理和挖掘起基础支撑作用.随着图数据规模的不断扩大,真实世界中的图表现出动态性.如何对动态图进行划分,已成为目前图划分研究的热点问题.从不同动态图划分算法的关注点和特点出发,系统性地介绍当前可用于解决动态图划分问题的各类算法,包括流式图划分算法、增量式图划分算法和图重划分算法.首先介绍图划分的3种不同的划分策略及问题定义、图的两种不同的动态性来源以及动态图划分问题;然后介绍3种不同的流式图划分算法,包括基于Hash的划分算法、基于邻居分布的划分算法以及基于流的优化划分算法;其次介绍单元素增量式划分和批量增量式划分这两种不同的增量式图划分算法;再次,分别介绍针对图结构动态的重划分算法和针对图计算动态的重划分算法;最后,在对已有方法分析和比较的基础上,总结目前动态图划分面临的主要挑战,提出相应的研究问题.

花生籽仁含油量近红外模型的构建及其应用

花生(Arachis hypogaea L.)籽仁含油量是花生品质评价的重要指标,建立快速高效的含油量检测方法,对加快高油花生品种选育意义重大。本研究选用高油亲本宇花14(含油量59.32%)与低油亲本LOP215(含油量48.97%)杂交构建的RIL群体为建模材料,使用Thermo公司(美国)生产的AntarisⅡ型傅立叶变换近红外光谱分析仪对229份样品籽仁进行光谱采集,随后测定籽仁含油量。利用偏最小二乘法(partial least squares,PLS)构建花生籽仁含油量近红外定标模型,该模型的内部验证均方差(root mean square error of cross validation,RMSECV)为0.885,相关系数R^(2)=0.9147。选用未参与建模的21份花生材料对该模型进行外部验证,模型预测值和化学测定值的决定系数R^(2)=0.9492,表明该模型可适用于花生籽仁含油量检测。利用该模型对宇花14与LOP215杂交后代群体进行筛选,获得含油量超过55%的优良株系21个,含油量低于48%的株系9个,可为花生高低含油量品种选育提供种质材料。

鱼类初加工装备与自动监控技术研究进展

综述了国内外鱼类初加工机械的研究进展,并从物料加工质量和装备运行状态两方面分析了自动监控技术及其在水产加工中的应用,总结技术发展趋势并提出研究思路,为提高鱼类初加工效率和质量、促进水产加工产业技术升级提供参考。

植物绿色合成纳米铁去除水中Cr(Ⅵ)机理研究

植物绿色合成纳米零价铁(FeNPs)因其具有合成方法对环境友好、操作简便、制得零价纳米铁效果优异而在环境修复领域备受关注。本文总结了植物绿色合成纳米铁去除水中Cr(Ⅵ)的机理(还原、吸附)及去除过程中的影响因素(pH值、温度、初始浓度)最后提出了FeNPs去除水中Cr(Ⅵ)过程中存在的科学问题并展望了植物绿色合成FeNPs在环境修复中的应用前景。

八段锦对COPD患者呼吸困难和运动受限的疗效及其生理学机制研究

慢性阻塞性肺部疾病严重影响患者的生活质量,亟需临床干预。八段锦功法融合呼吸训练、肌力训练、有氧训练和平衡训练于一体,可以有效改善不良情绪和心肺功能,与肺康复计划有相似之处。本文总结了慢性阻塞性肺部疾病的治疗现状,八段锦改善慢阻肺患者呼吸困难和运动受限的可能作用机制,以及其他传统功法对呼吸力学影响的研究进展。建议今后的研究可以基于表面肌电图、膈肌超声、心肺运动试验等技术观察八段锦对COPD患者呼吸困难和运动耐力的影响,观察八段锦是否可以改善肺过度充气,降低膈肌肌电信号,减少呼吸中枢驱动,进而阐释八段锦锻炼潜在的神经电生理和呼吸力学作用机制,为八段锦在慢性阻塞性肺部疾病中的应用提供理论依据。