Contrasting Vertical Structure of Recent Arctic Warming in Different Data Sets

Arctic region is experiencing strong warming and related changes in the state of sea ice, permafrost, tundra, marine environment and terrestrial ecosystems. These changes are found in any climatological data set comprising the Arctic region. This study compares the temperature trends in several surface, satellite and reanalysis data sets. We demonstrate large differences in the 1979-2002 temperature trends. Data sets disagree on the magnitude of the trends as well as on their seasonal, zonal and vertical pattern. It was found that the surface temperature trends are stronger than the trends in the tropospheric temperature for each latitude band north of 50?N for each month except for the months during the ice-melting season. These results emphasize that the conclusions of climate studies drawn on the basis of a single data set analysis should be treated with caution as they may be affected by the artificial biases in data.

Bad News—The Dominant Causes of the Earth’s Global Warming Are Processes on the Sun, and Humanity Can Do Nothing or Little to Stop It?

Arguments that global warming in the Earth’s atmosphere of the last 70 years is partially or entirely caused by changes in the solar magnetic field are presented in the work. Global warming is probably a consequence of ionizing radiation emitted from the Sun mainly in the “rise” phase of solar activity. The ionizing radiation is positively charged particles with high energy. They penetrate deep into the Earth’s atmosphere, creating increased content of ions serving as condensation nuclei. The condensation nuclei increase cloudiness in the lower atmosphere and lower the surface air temperature. When solar activity decreases as observed in the last 70 years, the reverse process occurs— cloud cover decreases, more solar electromagnetic radiation reaches the earth’s surface and increases the temperature. An additional argument for the presence of high-energy radiation that penetrates deeply into the Earth’s atmosphere and even reaches the Earth’s surface is the high statistically significant correlation between the fluxes of such radiation recorded by GOES series satellites in a geostationary orbit (36,000 km above the Earth’s surface) and the human mortality from deadliest diseases.

Intercomparison of the Extended Reconstructed Sea Surface Temperature v4 and v3b Datasets

Version 4(v4) of the Extended Reconstructed Sea Surface Temperature(ERSST) dataset is compared with its precedent, the widely used version 3b(v3b). The essential upgrades applied to v4 lead to remarkable differences in the characteristics of the sea surface temperature(SST) anomaly(SSTa) in both the temporal and spatial domains. First, the largest discrepancy of the global mean SSTa values around the 1940 s is due to ship-observation corrections made to reconcile observations from buckets and engine intake thermometers. Second, differences in global and regional mean SSTa values between v4 and v3b exhibit a downward trend(around-0.032℃ per decade) before the 1940s, an upward trend(around 0.014℃ per decade) during the period of 1950–2015, interdecadal oscillation with one peak around the 1980s, and two troughs during the 1960s and 2000s, respectively. This does not derive from treatments of the polar or the other data-void regions, since the difference of the SSTa does not share the common features. Third, the spatial pattern of the ENSO-related variability of v4 exhibits a wider but weaker cold tongue in the tropical region of the Pacific Ocean compared with that of v3b, which could be attributed to differences in gap-filling assumptions since the latter features satellite observations whereas the former features in situ ones. This intercomparison confirms that the structural uncertainty arising from underlying assumptions on the treatment of diverse SST observations even in the same SST product family is the main source of significant SST differences in the temporal domain. Why this uncertainty introduces artificial decadal oscillations remains unknown.

The Use of Greenhouse Gases as Climate Proxy Data in Interpreting Climatic Variability

Greenhouse gas data were utilized as proxy data in interpreting climate variability. These greenhouse gases were related to temperature records using standard deviation (SD) as the transfer function based on observed correlations between them and global warming records. The annual SD used as warming index for the concentrations of these greenhouse gases for the period 1996 to 2005 at the various stations considered showed good correlation with 1998 as the warmest for these stations.

A preliminary study on an upper ocean heat and salt content of the western Pacific warm pool region

On the basis of Argo profile data of the temperature and salinity from January 2001 to July 2014, the spatial distributions of an upper ocean heat content(OHC) and ocean salt content(OSC) of the western Pacific warm pool(WPWP) region and their seasonal and interannual variations are studied by a cyclostationary empirical orthogonal function(CSEOF) decomposition, a maximum entropy spectral analysis, and a correlation analysis.Probable reasons for variations are discussed. The results show the following.(1) The OHC variations in the subsurface layer of the WPWP are much greater than those in the surface layer. On the contrary, the OSC variations are mainly in the surface layer, while the subsurface layer varies little.(2) Compared with the OSC, the OHC of the WPWP region is more affected by El Ni?o-Southern Oscillation(ENSO) events. The CSEOF analysis shows that the OHC pattern in mode 1 has strong interannual oscillation, with eastern and western parts opposite in phase. The distribution of the OSC has a positive-negative-positive tripole pattern. Time series analysis shows that the OHC has three phase adjustments with the occurrence of ENSO events after 2007, while the OSC only had one such adjustment during the same period. Further analysis indicates that the OHC variations are mainly caused by ENSO events, local winds, and zonal currents, whereas the OSC variations are caused by much more complex reasons. Two of these, the zonal current and a freshwater flux, have a positive feedback on the OSC change in the WPWP region.

枯木逢春犹再发: 基于互联网档案循证的数字人文数据可持续访问和重用探索

[目的/意义]随着数字人文项目和成果不断涌现,许多数字人文项目在数据的长期归档、可持续访问与重用方面面临巨大挑战。探索帮助恢复或维持数字人文数据可持续访问和重用的方案并总结其经验对于数字人文领域公共数据基础设施建设具有重要意义。[方法/过程]运用基于互联网档案的循证方法对RESTORE、Sustainable Digital Scholarship、King’s Digital Lab和Cambridge Digital Humanities Lab 4个项目开展探索分析。研究借助互联网档案馆及其提供的网络信息溯源工具“网络时光机”收集数据,并运用内容分析法从技术、人力和财务三个视角进一步开展数据分析。[结果/结论]研究总结了实现数字人文数据可持续访问和重用所需的基础设施支持,提出6条研究启示,为我国数字人文领域公共数据基础设施建设提供参考。

基于数据挖掘和网络药理学研究《温病条辨》中人参方药治疗温病的用药规律

目的探索吴鞠通在《温病条辨》中运用人参方药治疗温病的核心药物组合及配伍规律,以期为后续研究与应用提供参考依据。方法以“人参”为关键词,整理选取《温病条辨》中含有人参的方剂并记录。运用中医传承计算平台(TCMICS)对所提取的中药数据进行频次统计、性味归经统计、药物功效分析、聚类分析及关联规则分析,并总结出核心药物组合。运用中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)、本草组鉴数据库(HERB)、PubChem数据库、Swiss Target Prediction数据库分析治疗温病药物的活性成分及靶点,使用Cytoscape软件构建核心药物-活性成分-靶点之间的网络图。通过DAVID数据库分析其相互作用关系及相关通路。结果共筛选出目标方剂43首。用药药性以温为主,其次为寒、平。药味以甘为主,其次为苦、辛。归经主要归脾、肺、心、肾经。中药功效频次最高的为补虚类,其次为收涩类、清热类。与人参组合的核心药物4味,频次由高到低分别为麦冬、炙甘草、当归、阿胶。药物组合中的活性成分共116个、靶点949个。ESR1、ESR2、CYP19A1、PTPN1等为较重要的靶点。核心药物活性成分主要涉及蛋白质丝氨酸/苏氨酸激酶活性、蛋白酪氨酸激酶活性、核受体活性、配体激活的转录因子活性等分子功能。潜在的作用靶点主要位于膜筏、膜微区、膜区等位置。共涉及199条通路,主要有神经活性配体-受体相互作用、钙信号、cAMP信号等通路。结论《温病条辨》中43首使用人参治疗温病的方剂药性以温为主,使用补虚类药物频次最高,其中人参-麦冬-炙甘草-当归-阿胶为核心药物组合,通过核心药物的主要活性成分及其潜在靶点,可得出人参治疗温病注重阴液与脾肺之气在温病逐渐变化中的影响,以调节人体阴阳与脏腑精气血津的虚实,达到扶正祛邪的目的。

1979-2021年中国南海海表风速和大风事件的变化特征

利用欧洲中期天气预报中心European Centre for Medium-Range Weather Forecasts(ECMWF)最新的第五代再分析资料ECMWF Reanalysis v5(ERA5),定义了大风事件,使用经验正交分解等方法分析了1979-2021年中国南海海表风速和大风事件的变化特征,并对是否受热带气旋的影响进行了区分。结果发现,南海风速分布呈现出十分明显的季节特征,冬季主要为东北风,夏季为西南风;春、夏季南海东北部与其他地区风速变化存在反向关系,除东北部沿海地区外,春季平均风速变化经历了减小-增大-减小的变化,总体呈较弱的增加趋势;而夏季则是增大-减少-增大,总体呈减小趋势。秋季南海风速呈全区一致的变化,呈减小趋势。冬季变为东南与其余部分反向,除西南部外,风速呈显著增强趋势。大风事件发生在风速较大的区域和时间内,冬季和秋季发生大风事件的频次要高于春季和秋季,冬半年要高于夏半年;在冬季和冬半年,大风事件的发生频次在南海中部长山山脉东侧直到南海东北部台湾海峡附近有显著上升趋势;大风事件频次变化趋势随季节改变有很大的差异,冬季和春季大风事件频次变化趋势与夏季和秋季相反。夏半年大风事件频次变化融合了夏季和秋季的变化趋势特点;类似的冬半年大风事件频次融合了冬季和春季的变化趋势特点。在夏季,秋季和夏半年这些受到南海夏季季风影响的季节内,热带气旋对发生的大风事件频次影响更大;对在冬季,春季和冬半年发生的大风事件则影响较小。

基于数据挖掘分析“温阳化积法”治疗膜性肾病

目的:基于数据挖掘分析“温阳化积法”治疗膜性肾病的用药规律。方法:以首都医科大学附属北京中医医院2021年1月至2022年8月门诊治疗的420例膜性肾病患者作为研究对象,对所有患者的首诊处方均进行统计分析,使用SPSS Modeler 18.0软件进行药物频数分析,利用熵层次聚类方法分析方剂组方规律,采用Aprior算法进行药物关联规则分析,采用组间连接的聚类分析方法分析处方中核心药物组合。结果:共计收集659份首诊处方,累计收集药物129味,使用频率≥2%的高频药物38味,其中使用频率超过90%的中药为附子、茯苓、麻黄、炙甘草,使用频率在60%~89%的中药为麸炒白术、干姜、大枣、桂枝、防已、赤小豆、黄芪、泽泻、葫芦巴。其主要为温里药、解表药、补虚药、利水渗湿药等。出现频率在50%以上的中药组合分别为麻黄、附子,附子、干姜,防己、黄芪,防己、茯苓,附子、防己等。药物组合关联规则分析中,置信度前3位依次为:麻黄,附子-防己;附子,茯苓-黄芪;黄芪,麻黄-防已。采用组间连接的聚类分析方法分析核心药物组合结果发现,共得到12大类。高频药物聚类得到4个聚类方。结论:通过数据挖掘探究刘宝利治疗膜性肾病的用药规律,在温阳化积基础上结合解表、补虚、利水渗湿等治法,对于临床治疗膜性肾病的具有一定的参考意义。

气候变暖对中国海水养殖业的影响研究——基于1985—2019年我国沿海11个省(自治区、直辖市)的面板数据

文章旨在揭示全球气候变暖背景下我国沿海地区海水养殖业所面临的挑战与机遇,并为该领域的政策制定和可持续发展提供科学依据。文章选取我国沿海11个省(自治区、直辖市)长达35年的面板数据(1985—2019年),运用描述统计和面板效应模型,深度探究区域气温变化趋势及其对海水养殖产量的影响。研究结果显示:(1)尽管各省(自治区、直辖市)气温变化存在着年际波动和区域差异,但整体上均呈现上升趋势,印证了全球变暖的宏观背景。(2)我国海水养殖产量总体呈上升态势,尤其是辽宁、山东、福建、广东等,这些地区已成为全国海水养殖的核心区域。(3)通过深入分析气温与海水养殖产量间的相关性发现,二者之间存在显著的负相关关系,即气温每上升1%,会导致海水养殖产量下降约2.65%。进一步研究还揭示,在不同海洋产业经济圈,气候变暖对海水养殖产量的影响具有显著差异,表现为在长三角经济圈产生一定的促进作用,而在环渤海经济圈和珠三角经济圈则体现了明显的抑制效应。基于以上研究成果,文章提出了一系列针对性的政策建议,包括加强气候变化科研与预警系统建设、优化海水养殖产业的空间布局、强化疾病防控及健康管理措施、建立健全风险管理机制等,以期为应对气候变暖带来的影响、推动我国海水养殖业的持续、稳定、发展提供重要参考。

基于数据挖掘技术探讨温针灸治疗腰椎间盘突出症选穴规律与作用机制研究

目的:探讨温针灸治疗腰椎间盘突出症的选穴规律。方法:检索国家知识基础设施数据库(CNKI)、中国学术期刊数据库(CSPD)及中文科技期刊数据库(CCD)中自建库至2022年4月1日收录的温针灸治疗腰椎间盘突出症相关文献,并运用Excel 2019整理数据并建立数据库,使用IBM SPSS MODELER 18.0进行关联规则分析,运用R语言构建高频腧穴的共现矩阵,使用Origin 2021制作弦图以对高频腧穴进行可视化分析,采用SPSS 26.0进行聚类分析。结果:共获得针灸处方304条,腧穴75个,23个高频腧穴,依次为委中、肾俞、夹脊、环跳等,足少阳、太阳经是最常用经脉,特定穴使用最多的是五输穴和背俞穴,多选取腰背部及下肢部穴位。委中-环跳,委中-夹脊-环跳,环跳-阳陵泉等16个强关联规则,聚类分析将高频穴位分为4类。结论:温针灸治疗腰椎间盘突出症选穴以肾为本,多为足太阳、少阳经穴,结合局部取穴,标本同治,为针灸临床治疗该病提供了选穴依据,并总结温针灸治疗本病通过消除炎症反应、改善局部微循环、抑制痛觉神经,提高痛阈等方面发挥作用。

Comparison of tropical cyclone thermal structures derived from ATMS and synthetic AMSU-A/MHS

热带气旋(TC)的暖心反映了其强度和变化.微波探测数据被广泛用于探测TC暖心,但观测到的TC暖心强度可能因仪器而异.本研究利用先进技术微波探测仪(ATMS)的过采样数据重采样至与先进微波探测仪(AMSU-A)一致的亮温,称为类AMSU数据.通过对比发现,ATMS的观测更加细致,较好地刻画了TC眼区和云带.使用ATMS和类-AMSU数据反演多个TC的暖心发现,在250 hPa,使用ATMS数据反演的暖心强度比类-AMSU高约1-2K,并且其暖心结构更详细.

靶向预警信息发布系统设计与应用研究——以广州市为例

针对目前靶向技术应用仍无法满足把预警信息优先发送给灾害落区实时人群的问题,采用基于地理信息系统和运营商大数据分析技术,研究运用靶向技术和手机短信发布优势进行精准区域预警发布的推送策略,设计广州靶向预警信息发布系统。实例表明:与群发和分区等发布设计相比,该系统可根据突发事件的实时动态做到定向、快速、全覆盖式服务,让预警信息精准直达一线受影响人群。

基于数据挖掘探究温病古籍大头瘟辨治规律

目的基于数据挖掘技术探究温病古籍大头瘟辨治规律。方法检索温病古籍知识库,以古代温病文献作为数据来源,运用数理统计、因子分析、聚类分析、关联规则分析大头瘟病因、病位、证候、治法、方药。结果纳入大头瘟温病文献191条,涉及古籍31部,包含《温毒病论》《治疫全书》等;大头瘟病因以热邪、毒邪、风邪、温邪、时气为主,病位多见阳明、少阳、太阳、里、心、肺、经络;根据症状可分为气血两燔证、邪留气分、邪热阻络、少阳经证、阳明经证、卫分证候六类,治法以清热、清解、外用、针刺为主;共纳入方剂38首、中药118味,以清热剂、解表剂、开窍剂和外用剂为主,甘草、黄芩、连翘、桔梗、玄参、黄连等出现频次较高。关联规则结果显示,支持度最高的药对为玄参-连翘,僵蚕、板蓝根、桔梗、牛蒡子、玄参、连翘等同时出现的频次较高,与普济消毒饮组成较吻合。结论大头瘟以风热时毒为主因,“疠气”为因需重视;病位在头,邪多留于肺胃;其证候取决于头部发病部位,伴见全身其他症状;治疗多采用内治与外治相结合的方法;用药配伍有清热解毒、疏风散邪之功,具有大头瘟治疗特色;普济消毒饮及其加减方是治疗大头瘟的要药。

中国过去3ka冷暖千年周期变化的自然证据及其集成分析

基于集成分析的思想 ,对不同时间分辨率的自然信息所反映的过去 3ka我国冷暖变化进行综合分析 ,划分了百年尺度上过去 3ka冷暖变化的阶段 ,进而发现冷暖变化呈现 1.3～ 1 35ka的重现周期 ,每个周期包含相继出现的 4冷暖阶段 :持续 30 0～ 35 0a的暖期、5 5 0～ 6 0 0a的冷期、2 0 0～ 2 5 0a的暖期和 2 0 0a左右的冷期。每个冷暖期中发生的相对冷暖事件也服从 1.3～ 1.35ka周期。在冷暖变化幅度上 ,30 0～ 35 0a的暖期较 2 0 0～ 2 5 0a的暖期显著 ,5 5 0～ 6 0 0a的冷期较 2 0 0a左右的冷期显著。目前处在长度为 2 0 0～ 2 5 0a的暖期中 ,其特点可以与 2 .7～ 2 .5kaBP和 1.4 0～ 1.15kaBP的暖期相类比。

城市化对天津近60年平均温度和极端温度事件的增暖影响

基于天津均一化的逐日平均、最低和最高气温观测数据,以及利用天津区域自动站定时观测气温整合数据对城乡台站的划分结果,研究分析了天津地区1959~2000年、1959~2005年、1959~2012年、1959~2017年4个时段平均温度和极端温度事件的趋势特点及其变化幅度。结果表明,天津地区的气温增暖是毋庸置疑的,4个时段年平均气温增加幅度分别达1.35℃、1.65℃、1.71℃、2.05℃,其中,冬季上升幅度相对最大,分别为2.45℃、2.82℃、2.55℃、2.86℃。城市化导致的年平均气温增暖幅度在逐年增强,4个时段的增暖贡献分别达3.73%、3.71%、4.73%、5.17%,但对于冬季来说,乡村区域的增暖趋势幅度明显大于城市区域,这一特点在年和季节极端冷事件(TN10p、TX10p)和极端最低气温事件(TNn)中有明显表现。因此,在时间尺度上,城市化对天津地区的平均和极端温度增暖影响仍然是较为显著的,并且乡村区域的城市化进程相对城市区域更为突出。

中国中世纪暖期气候研究综述

中世纪暖期是2000年来全球最重要的气候事件之一，关于中世纪暖期的研究，主要是通过各种代用资料重建气候序列。从目前的研究来看，能敏感响应环境变化的高分辨率的信息载体主要有冰芯、树轮、历史文献、湖泊沉积及石笋等。随着代用资料的开发，对于中世纪暖期的研究已经取得了丰硕的成果，但在中世纪暖期是否具有全球性，不同区域的起讫时间、增温幅度、内部波动以及成因机制等问题上还存在一定争议。主要原因是受重建资料敏感性与地域性限制，加上不同代用指标对气候变化敏感性的差异以及不同代用资料的方法、气候与环境意义等存在差异，定年存在误差。在中国，从对重建资料的整理分析来看，对于“中国是否存在中世纪暖期”这个问题，各研究者们没有达成一致的看法；对于中国中世纪暖期冷暖变化的研究，由于区域差异，东部重建资料以历史文献为主，而西部关于历史气候环境的相关记载很少，所以重建资料以冰芯、湖芯、树轮等为主。大多数的研究结果认为，西部的冷暖变化与东部有着明显的差异，其中最主要的是东部在900～1300A．D，存在明显的温暖期，而西部则暖期不如东部明显。今后为了更加全面深入的了解中世纪暖期气候特征，应加强各种代用指标高分辨率序列的积累和定量化研究、各种代用指标和重建序列的综合集成研究及其与吉气候模拟结果的比较研究，以期从动力学角度加深理解中世纪暖期的区域响应差异。

中国冬季暖日频率和冷日频率变化特征分析

为了分析在全球气候变暖的背景下,中国冬季极端气温事件的变化特征,采用经过逐日均一化处理的(排除台站迁移对资料均一性的影响)中国201个台站1960—2009年冬季逐日最高和最低气温资料,对中国冬季暖日频率和冷日频率这2个极端气温指标的时空变化特征进行分析。结果表明:1960—2009年2个极端气温指标在全国冬季为一致的异常偏冷或异常偏暖的特征,其中暖日频率为上升趋势,冷日频率为下降趋势;1960—2009年北方冷日频率的均方差普遍大于南方;近50年来,暖日频率趋势系数在全国均为正趋势,冷日频率在全国均为负趋势,总体来讲,北方的趋势系数均略大于南方;近50年来,这2个极端气温指标均有明显的区域特征,且各分区均呈变暖趋势,但各区突变时间不同。

天津一次局地大暴雨中尺度对流系统组织化特征与成因

应用常规观测资料与地面加密自动站、卫星云图、多普勒雷达等多种非常规观测资料以及雷达变分同化分析系统(VDRAS)分析场资料,对2013年7月1日天津南部大暴雨中尺度对流系统的结构、演变特征及其成因进行了分析。结果表明:(1)大暴雨发生在副热带高压边缘暖湿气流、低空700—850 h Pa暖性切变线、高低空急流有利配置的背景下,属暖区暴雨。(2)大暴雨由若干β中尺度对流云团合并加强后的α中尺度对流云团造成,对应雷达,强降雨是由西南方向不断移入天津南部的γ中尺度对流单体发展加强,并先后组织成若干东—西向带状β中尺度对流系统先东北后偏东方向移动造成的,在大港南部有列车效应,具有典型的热带型降水回波特征。(3)逆风区的出现、中空急流向低层伸展,低空急流、超低空急流先后形成并加强,是降水强度加强的重要原因。(4)地面中尺度切变线的维持、加强和中尺度低压倒槽东移、发展、入海加强为中尺度气旋,是先后造成对流单体发展加强并组织成带状中尺度对流系统的两个中尺度系统。(5)近地层中尺度切变线是地面中尺度切变线形成的原因,对流单体前侧的偏南冷性水平出流的叠加,一方面增强了沿切变线的辐合,一方面也加大了低层的水汽输送;带状对流系统后侧的偏北冷性水平出流与东南气流形成的中尺度切变线是地面中尺度气旋形成的原因。

基于Argo网格产品资料的台湾以东海域海温场结构与温跃层特征分析

基于2005 年1 月~2009 年12 月中国Argo 实时数据中心发布的Argo 网格化产品, 对台湾以东海域的表层和深层海温进行了分析, 证实了日本南部海域存在北太平洋副热带模态水, 提出暖水团概念, 分析了其成因和垂直结构, 并利用SODA（Simple Ocean Data Assimilation）数据和WOA09（World Ocean Atlas 2005）数据对暖水团进行验证.揭示出台湾以东海域各层次温度大面分布大体呈3 个模态特征, 并依此将台湾以东海域分为热带、副热带和温带三个海区; 对各海域截取断面图, 对其温跃层进行分析, 归纳出永久性温跃层和季节性温跃层在垂直方向上的分布和季节性变化, 并对其成因进行了讨论.