基于陆气耦合模式的降雨径流模拟研究进展

基于陆气耦合模式的降雨径流模拟是变化环境下水文循环过程研究的重要内容之一。围绕陆气耦合降雨径流模拟,分析基于陆气耦合模式的降雨径流模拟框架,对比基础输入资料、天气模式和陆面水文模型各方面的优缺点,回顾基于该框架的发展历程,从集合预报、数据驱动、陆面水文模型与天气模式3个方面介绍了陆气耦合降雨径流模拟技术的发展,提出多尺度转换、双向耦合、不确定性问题及误差修正4个热点关键技术问题,并对未来研究进行展望,以期为推进基于陆气耦合模式的降雨径流模拟研究提供参考。

“新农科”背景下“卓越农林经管人才”实践能力经纬耦合模块化培养模式探究

教育部提出的“新农科”建设和“卓越农林人才教育培养计划”均对新时期全国农林高校人才培养提出了新的要求和标准。在提出农林经济管理专业实践能力培养中存在的主要问题的基础上,根据以往实践教学经验,构建了微观、中观与宏观有机结合,横向与纵向经纬耦合的多层面设计、多主体参与的实践能力培养架构,最后提出了“卓越农林经管人才”实践能力培养模式的具体实施措施。

中国航天企业技术创新与商业模式创新耦合协调能力及其时空演化特征

中国的航天强国战略对国内航天企业技术与商业模式创新耦合协调能力建设提出了新要求,但至今仍缺少对航天企业从定量角度评价分析二者耦合协调能力的研究。因此,采用社会网络分析法与价值网络理论构建由技术创新能力评价体系与商业模式创新能力评价体系构成的航天企业技术创新与商业模式创新耦合水平评价指标体系,以中国26家A股上市航天企业为研究对象,利用其2012—2021年的面板数据,分别从时间和空间维度测算其两类创新能力大小以及二者的耦合协调水平。结果显示:中国航天企业技术创新能力与商业模式创新能力整体不强,其中技术创新能力在整体和区域层面都保持稳定增长趋势,但商业模式创新能力在中部和东北地区呈“先升后降”趋势、在东部和西部呈持续下降趋势,东部和东北地区的商业模式创新能力强于其技术创新能力,而中部和西部地区则相反,且西部的两种创新能力均为最低;两种创新的耦合度呈“中部>西部>东北>东部”的空间发展格局,其中东部和东北地区呈现上升趋势,但中部和西部呈下降趋势;两种创新的耦合协调水平整体偏低,表现出空间性和滞后性特征,并呈现“东高西低”的空间发展格局。最后根据研究发现,提出通过政府与企业的双向驱动加速提升中国航天企业技术创新和商业模式创新能力及其耦合协调水平的相关对策建议。

基于主体与要素耦合性的乡村产业发展模式选择

产业振兴是发展乡村经济的根本之策。从乡村产业的发展历程看,乡村产业发展模式主要包括:以农户为主的“合作社”模式,以市场为核心的“龙头企业+农户”模式,以政府、农户、企业多力量联合的“政府+龙头企业+农户”模式和以政府为核心的“产业园区”模式。根据不同发展模式要素需求与禀赋结构的一致性,构建“要素组织主体利益博弈产业发展模式”的分析框架,深入剖析主体与要素耦合性下产业发展模式的形成机理,即在要素与主体耦合下资本形成,在资本形成与利益博弈匹配下产生异质性产业发展模式。基于其耦合性并根据具体案例探究“主体要素”的产业发展模式选择框架,为乡村因地制宜地选择产业发展模式提供切实可行的依据。

“‘校院企’三方联动、实境耦合”人才培养模式创新与实践

漯河医学高等专科学校依托学校和附属医院的临床资源,引进企业投入,三方共建符合医学检验技术专业岗位能力需求的临床检验综合能力培训基地,形成“‘校院企’三方联动、实境耦合”的人才培养模式,构建强化理论、突出技能、提高岗位实践能力为中心的实践教学体系,建立健全教学质量保障体系,从而提升医学检验技术专业综合教学能力和可持续发展能力,增强学生就业竞争力。

区域海气耦合模式对黄渤海周边近地层温湿预报的性能研究

相对中国其他海域,三面环陆的黄渤海区域海洋与中纬度大气间的相互作用有其独特性,在该区域开展海气耦合模式对气象要素的影响研究十分必要。本文基于大气和海洋的全球预报和再分析资料,利用高分辨率区域海气耦合模式(简称耦合模式)和非耦合模式,开展数值模拟试验。并根据国家地面常规气象观测站和埕北石油A平台实况观测资料,对比分析了2020年6月两种模式对近地层大气温湿要素预报结果,并结合海温、海气热通量变化和风场调整情况,分析了海气双向耦合过程对近地层温湿要素预报影响的原因。结果表明:耦合模式对近地层的湿度要素预报改进较大,以增湿效应为主;海气双向耦合对温湿要素的影响范围可扩展至黄渤海周边省市全域,可提升耦合模式对黄渤海周边区域近地层湿度和白天温度的预报效果;湿度对海气双向耦合的响应速度明显快于温度,说明耦合模式先改进了近地层湿度预报效果;耦合模式海表向上的潜热通量增加是近地层温湿要素预报改进的主要原因。

圆波导TM_(01)模式转换器中TE_(11)和TE_(21)模式对圆波导耦合器耦合度的影响

为了准确地测量出圆波导耦合器的耦合度,文章研究了圆波导TM_(01)模式转换器中TE_(11)和TE_(21)模式对耦合度的影响。依据圆波导中TM_(01)、TE_(11)和TE_(21)模式场分布的特点,用CST仿真研究了TE_(11)或TE_(21)模式的含量对耦合度分散性的影响。采用仿真和实验测量,对测量过程中两个模式转换器之间的相对角度对耦合器中出现的模式以及耦合度分散性的影响进行了研究。结果表明,随着耦合器中TE_(11)或TE_(21)模式含量的增加,耦合度的分散性也随之增加;用矩形TE10转圆波导TM_(01)模式转换器测量耦合度时分散性较大,并且当两个模式转换器之间的相对角度为0°或180°时,耦合器中会出现少量的TE_(21)模式,而相对角度为90°或270°时耦合器中会出现少量的TE_(11)模式;用同轴TEM转圆波导TM_(01)模式转换器测量耦合度时,耦合器中几乎不含有TE_(11)模式和TE_(21)模式,且耦合度的分散性较小;对比两种不同类型的圆波导TM_(01)模式转换器在耦合度测量中的仿真与实验结果,文章认为采用平均耦合度可以较好地消除耦合度分散性,更能反映耦合器的真实耦合度。该研究工作为准确标定耦合器耦合度提供了新的测试方法与依据。

湖北省县域粮劳变化耦合模式与乡村发展类型

利用湖北省2003—2017年81个县域的粮食产量和农业劳动力数据,运用粮劳弹性系数模型方法,分析了湖北省粮劳时空变化特征及对应耦合模式。结果表明,2003—2017年湖北省粮食生产整体呈现稳中有增态势,呈“中高周低”“中增周减”空间特征,高产区集中在鄂西北中部与江汉平原南部;农业劳动力总量持续减少,呈“东多西少”“东增西减”空间特征,密集区集中在江汉平原东部和鄂东北丘陵西部。2003—2017年湖北省最典型的粮劳耦合变化模式为粮增劳减型(60.49%),其次为粮劳同减型(23.46%)和粮劳同增型(11.11%),粮减劳增型占比最低(4.94%)。受地理条件和农业政策的影响,湖北省乡村发展类型呈现多样化并存的格局:中部多分布外延扩张型和农业现代化型县域,东部和西部多分布产业转移型和种养一体化型县域;2010年前后两时段县域乡村发展类型转换较为复杂,维持不变相对较少。

区域海气耦合模式WON在东南亚低纬高原一次强降水事件模拟中的应用

为改善东南亚低纬高原区(LLHSA)降水模拟的性能,提高降水预报准确性,本文采用大气环流模式WRF(4.2版)和海洋分量模式NEMO(3.4版),用耦合器OASIS3-MCT进行桥接,得到区域海气耦合模式WRF-OASIS-NEMO(WON)。大气和海洋分量模式都配置成相同的Arakawa-C网格,水平空间分辨率设为0.25°,耦合频次设置为逐小时,便于模拟海洋和大气环流相耦合的中尺度运动特征。为评估WON模式的模拟性能,选取2020年8月16-18日的强降水过程为例,与单独WRF模式的模拟效果进行比较分析。WON和WRF模式模拟的降水大值区位于高原东北部和中西部地区,平均日降水量约为20 mm·d^(-1),与观测事实基本相符。WON模式改善了WRF模式在高原南部降水偏多而在高原西北部降水偏少的模拟偏差。WON模式改善了降水动力条件的模拟效果,在高原中南部气旋式环流增强,在高原西侧反气旋式环流增强,进而改善了WRF模式在高原南部周围降水偏少,高原西北部降水偏多的模拟偏差。WRF和WON模式均能再现垂直螺旋度的发展特征,即在对流层中低层为正垂直螺旋度发展,而在对流层高层为负垂直螺旋度发展。两个模式在雨带西部400 hPa高度层附近垂直螺旋度模拟偏强,而在600~700 hPa高度层上垂直螺旋度模拟偏弱。WON模式相对于WRF模式的改进区域主要集中在雨带中西部地区。本次强降水的水汽来源包括孟湾的西南水汽输送和中国南海的偏南水汽输送。WRF模式和WON模式均能较好地重现相关水汽通量特征。WRF模式在孟湾北部水汽辐合偏强,而在中国南海水汽向北输送偏弱。WON模式主要改善了WRF模式在中国南海水汽输送偏弱的模拟偏差。WON模式改善降水模拟效果的主要原因是孟湾海表热通量交换导致孟湾中低层大气偏冷偏干,大气对流活动减弱,在孟湾北部形成的低层反气旋偏差改善了本次强降水过程动力条件和水汽条件的模拟效果。

基于对称光纤模式选择耦合器的多波长高阶横模光纤激光器

提出并实现了一种基于对称光纤模式选择耦合器和单模-少模-单模光纤滤波器的环形腔高阶横模光纤激光器,获得了多波长、高纯度的LP11模式激光输出。实验结果表明,该激光器可以稳定地工作在单波长、双波长、三波长和四波长状态,对应的LP11模式激光纯度分别为97.60%、97.54%、97.34%和97.19%。对称光纤模式选择耦合器制造工艺简单,性能稳定,为高阶横模光纤激光的获得提供了一种新的可选方案,在光通信、光传感等领域具有潜在的应用价值。

基于典型源荷耦合模式的中长期时序场景生成

高比例可再生能源电力系统中源荷功率在气象的影响下耦合程度增加。基于生成式模型的场景生成方法是分析源荷功率不确定性问题的成熟工具,然而实际应用中常受源荷数据匹配样本少的问题限制,直接生成的中长期源荷耦合时序场景质量较差。提出一种基于典型源荷耦合模式的中长期时序场景生成方法。首先,定义了源荷各自的气象模式概念。然后,通过气象距离将历史数据中典型气象模式相似的源荷聚合成定义的典型源荷耦合模式。接着,采用生成对抗网络生成典型风光场景,并将生成场景与典型源荷耦合模式进行匹配。最后,根据匹配的对应关系得到典型源荷耦合场景。以日本地区为例的仿真结果表明,所提方法能够提高场景在气象方面的可解释性,同时减小了源荷数据匹配样本少对中长期源荷耦合场景生成的影响。

二语汉语词汇习得的三维耦合互动模式探析

从多学科视角分析二语汉语词汇学习中所涉及的三个重要的非自主认知维度,即语言知识、社会文化和情感态度。汉语词汇习得的过程就是将这三个维度下的非自主认知元素不断进行认知内化的过程。互动是实现汉语词汇习得的有效途径,包括人际互动和语层互动,两者的结合能够将三维非自主认知元素进行有机联结。人际互动和语层互动的融合可能会产生一种加快词汇认知内化的促进效应,根据汉语学习者最近发展区的预设进行持续性地反馈互动是这种促进效应产生的关键。本文对多语层语境下三维耦合互动的具体实现路径进行了详细阐述。

耦合模式FGOALS-g3对全球海洋潮汐的模拟评估

潮汐在海洋能量的传递和混合过程中起着重要的作用,为维持全球热盐环流提供了主要的能量,影响着全球的海洋环流。此前已有工作在低分辨率的、单独的海洋模式中研究潮汐作用对海洋环流状态的敏感性,为进一步研究潮汐作用对环流和气候状态的敏感性,有必要将潮强迫引入到气候耦合模式中。本文成功地将8个主要平衡分潮显式地加入到耦合模式FGOALS-g3中,并评估了其对全球海洋潮汐的模拟能力,对于进一步研究潮汐对大尺度环流及气候状态的影响有重要意义。本文通过对模拟的海表面高度数据进行潮汐调和分析,得到各个分潮的调和常数,并将其与全球潮汐模型TPXO9和FES2014,以及开放海洋潮汐数据集st102进行对比。结果表明,FGOALS-g3耦合模式可以合理地模拟全球海洋中的正压潮,模拟结果与潮汐模型和实测数据集相比均比较接近。与这两套全球潮汐模型相比,均方误差均相对较小,且误差大多分布在振幅较大的区域。与st102数据集相比,FGOALS-g3模拟的8个主要分潮的平均振幅相对误差均在10%以内,且总均方误差均小于10 cm。

毛乌素沙地光伏电场光牧耦合模式及其效益分析

毛乌素沙地发展光伏产业为地方经济绿色转型发展开辟了新的路径,但光伏电场的建设与运行会毁坏光伏场区及周边区域的植被,加剧沙地生态的退化,对当地脆弱生态系统的稳定产生较大的负面影响。如何将光伏发电与生态环境保护有机结合,是毛乌素沙地光伏产业可持续发展的关键。本研究从毛乌素沙地的自然生态环境条件出发,基于板上发电和板下种草的生态经济耦合原理,构建了光伏发电与草牧产业有机融合的耦合发展模式。结果表明,与场外相比,伊当湾光伏电场植被覆盖度提高了79%~81%,单位面积的总价值达到132.89万元,是场区外的7.60倍,其中,生态效益总价值量最大,占47.29%,社会效益和经济效益分别占27.25%和25.46%。9个评估指标中,养分循环指标价值量最高,占总价值量37.38%。光牧耦合模式具有显著的耦合效益,在毛乌素沙地光伏电场具有广泛的应用和推广价值。

WRF模式多参数化方案对东南亚低纬高原陆气耦合强度的模拟评估

东南亚低纬高原是全球陆气耦合的热点地区之一,其陆气相互作用对气候、水文和环境均具有重要的影响。本研究采用均匀抽样方法,结合WRF模式中多参数化方案,开展了48组数值模拟试验,通过优选参数化方案组合,对该地区陆气耦合强度及其相关变量进行了模拟评估。研究表明:(1)从48组模拟试验集合中可发现,对于近地面或地表的气温、比湿、向下长波、向上长波和土壤温度,集合模拟能力较好;对于近地面或地表的风速、降水、感热通量、潜热通量、向下短波和向上短波,集合模拟可较好反映各变量的变化特征;但是对于地表的土壤湿度,集合模拟能力较差。对于近地面或地表的风速、降水、潜热通量、向下短波、向上短波、土壤温度和土壤湿度,不同组合间模拟差异较小;但是对于地表的感热通量,不同组合间模拟差异较大。(2)根据等权重平均Taylor评分获得的最优参数化方案组合可以提升对于近地面或地表的气温、比湿、向下短波、向上短波、向下长波、向上长波和土壤温度的模拟能力,但对于近地面或地表的风速、降水、感热通量、潜热通量和表层土壤湿度提升效果不明显。(3)最优参数化方案组合可以合理地反映陆气耦合的空间特征和时间变化,但模拟的耦合强度较参考值偏弱,主要与潜热通量和向下短波辐射模拟能力较差有关。

齿轨车辆牵引电机布置模式及系统耦合振动特性

为探究牵引电机布置模式对齿轨车辆动态特性及齿轮-齿轨啮合特性的影响,在考虑齿轮-齿轨非线性啮合行为及其动态时变激扰和轮轨非线性接触关系的条件下,分析了不同电机布置模式下的车辆动力学特性。以Strub齿轨系统为原型,建立了齿轨车辆-轨道垂纵耦合动力学模型,研究了三种不同电机驱动形式对齿轨车辆动态特性的影响规律,并在此基础上提出了适用于齿轨车辆的牵引电机布置方案。研究表明:牵引电机双置工况下齿轮啮合力和垂向、纵向振动加速度更小;其中电机双置时齿轮齿轨啮合力约为电机后置和前置时的50%,平直段齿轮垂向和纵向加速度的最大幅值差分别为4.04和6.01 m/s^(2),爬坡段电机后置时齿轮振动加速度最大,其垂向、纵向加速度幅值比电机双置时大45%;平直线路上电机后置与前置时齿轨车辆的舒适性较好,而爬坡段牵引电机双置模式下更好;鉴于齿轨车辆主要应用于爬坡线路,且爬坡时电机双置齿轨车辆的动力学指标最好,因此建议牵引电机双置为最优布置模式。

多因素耦合失效模式下地铁施工安全系统与管理模型

为提升地铁施工安全管理效果,减小地铁坍塌事故的发生,分析地铁施工事故风险因素。首先,分析事故致因中人群-机群的多因素耦合模式;然后,借助事故致因“2-4”模型(24Model)和广义安全模型(GSM),构建地铁施工安全系统管理模型;最后,将人群-机群系统多因素耦合失效模式应用于已有的16起地铁施工坍塌事故,统计得到14个人群与6个机群致因因素,分别给出其多因素耦合模式及作用路径,并计算风险等级。结果表明:地铁施工人群-机群的多因素耦合效应包含6种模式和14条作用路径。地铁施工安全系统管理模型分为目标层与匹配层,其中,匹配层主要是将事故原因与安全防线相匹配,包括微匹配、中匹配和宏匹配3个层面。并基于地铁施工安全系统管理模型,给出地铁坍塌事故预防安全管理“三道防线”。

OBE理念下《物流生产运营管理课程》“理论-案例-实验-实践”耦合模式的教学改革

物流生产运营管理课程在物流相关专业中处于核心地位,优化物流生产运营管理课程教学设计与教学模式对于专业建设与人才培养都大有裨益。文章基于OBE理念,分析了物流生产运营管理课程的知识特点,提出“理论-案例-实验-实践”耦合模式的教学改革,让学生在日后的岗位上,能够以综合视角管理和协调物流和生产运营活动、物流规划与优化以及良好的协调与沟通,提高物流运作效率,确保其有效运营。从而达成本课程提高学生物流管理实践能力的教学目标,提高教学质量。

用于厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)研究的海气耦合模式综述:中间型和混合型模式

厄尔尼诺-南方涛动(El Niño-Southern Oscillation,ENSO)是地球气候系统中最强的年际变率信号,起源于热带太平洋海气相互作用过程,并对全球的天气和气候等产生显著的影响。过去几十年来,广泛、深入而细致的海气相互作用研究致力于发展和改进海气耦合模式以用于ENSO模拟和预测,各种类型的海气耦合模式应运而生。经过半个多世纪的努力,ENSO数值模式及其应用已经取得了巨大进展,包括已发展了一些高度理想化的概念(concept)模型来解释ENSO准周期性循环(包括正负反馈机制等);同时也已发展了几类复杂程度不同的海气耦合模式并用于对ENSO的真实模拟和实时预测等研究,尤其是已能提前6个月或更长时间对ENSO事件的发生和发展等进行有效的实时预测。其中最为复杂的模式是基于原始方程组的大气环流模式(Atmospheric General Circulation Models,AGCMs)与海洋环流模式(Oceanic General Circulation Models,OGCMs)等所组成的环流型耦合模式(Coupled General Circulation Models,CGCMs),这类模式变量取为完全变量的形式(如总的海表温度场,其可以分解为气候态部分和年际异常部分),还考虑了尽可能详尽的物理过程及其参数化方案。中间型耦合模式(Intermediate Coupled Models,ICMs)是一类介于高度理想化概念模型与复杂的环流型耦合模式之间的简化模式,其对应的控制方程组采用距平形式,直接取大气和海洋年际异常场作为预报变量(如海表温度年际异常),而相应的气候平均态部分则由对应的观测资料来给定;大气与海洋模式间的耦合采用异常耦合(anomaly coupling)。混合型耦合模式(Hybrid Coupled Models,HCMs)是另一类简化的海气耦合模式,其中海洋或大气模式有一个分量模式采用了简化的距平类模式(类似于ICMs),而另一个分量模式则采用环流型模式(General Circulation Models,GCMs);如可采用统计的大气风应力年际异常模式与OGCM间的耦合而构建一种HCMOGCM,也可采用简化的海洋距平类模式(如ICM中的海洋分量模式)与AGCM间的耦合而构建另一种HCMAGCM。历史上,ICMs、HCMs和CGCMs等这几类耦合模式都在ENSO理论体系的发展、数值模拟和实时预测等方面都起到了重要作用。本文主要回顾作者与合作者所研发的ICMs和HCMs的构建、特点和应用例子等。

高校党支部建设与大学生日常思想政治教育的耦合发展模式

高校党支部是党在高校工作的坚强后盾和战斗力源泉,大学生日常思想政治作为高校思政工作体系的核心组成部分,与高校党支部一同肩负着新时代立德树人使命任务。两者在理论根源、目标导向的高度一致和育人成效上相互作用,形成了相辅相成、相得益彰的耦合效应。经过深入研究,通过构建“专业+党建”党支部建设模式、“线上+线下”多元主体协同育人模式和“定性+定量”多维评价模式,可以更好地解决二者耦合发展中存在的困难,提供良性发展机制保障,为优化育人策略、提高育人质量提供科学依据。