Multi-metric evaluation of the models WARM,CropSyst, and WOFOST for rice

WARM (Water Accounting Rice Model) simulates paddy rice (Oryza sativa L.), based on temperature-driven development and radiation-driven crop growth. It also simulates: biomass partitioning, floodwater effect on temperature, spikelet sterility, floodwater and chemicals management, and soil hydrology. Biomass estimates from WARM were evaluated and compared with the ones from two generic crop models (CropSyst, WOFOST). The test-area was the Po Valley (Italy). Data collected at six sites from 1989 to 2004 from rice crops grown under flooded and non-limiting conditions were split into a calibration (to estimate some model parameters) and a validation set. For model evaluation, a fuzzy-logic based multiple-metrics indicator (MQI) was used: 0 (best) ≤ MQI ≤ 1 (worst). WARM estimates compared well with the actual data (mean MQI = 0.037 against 0.167 and 0.173 with CropSyst and WOFOST, respectively). On an average, the three models performed similarly for individual validation metrics such as modelling efficiency (EF > 0.90) and correlation coefficient (R > 0.98). WARM performed best in a weighed measure of the Akaike Information Criterion: (worst) 0<wk<1$0<w_k<1$ (best), considering estimation accuracy and number of parameters required to achieve it (mean wk=0.983$w_k=0.983$ against 0.007 and ∼0.000 with CropSyst and WOFOST, respectively). WARM results were sensitive to 30% of the model parameters (ratio being lower with both CropSyst, <10%, and WOFOST, <20%), but appeared the easiest model to use because of the lowest number of crop parameters required (10 against 15 and 34 with CropSyst and WOFOST, respectively). This study provides a concrete example of the possibilities offered using a range of assessment metrics to evaluate model estimates, predictive capabilities, and complexity.     

Landscape-climatic changes on the eastern macroslope of the Northern Urals over the past 50000 years

Landscape-climatic changes are described that took place in the second half of the Late Neopleistocene and Holocene on the eastern macroslope of the Northern Urals. On the basis of geochronological and palynological data, the composition of paleocommunities in different time sections over the past 50000 years has been reconstructed in detail. Paleoclimatic parameters calculated by the zonal-formation method are presented.     

应用遗传算法优化氢气/空气燃烧反应系数

研究目的是优化氢气/空气简化反应机理的系数,使得简化机理在一定的误差范围内,能代替详细机理.通过计算氢气/空气详细反应机理得到的组分浓度作为遗传算法的适应度目标,对简化机理进行优化.结果显示,优化后的简化机理不仅在在计算组分浓度,而且在层流预混火焰速度和组分时空分布方面,更加接近详细机理所能达到的计算结果,比优化之前的简化反应机理计算结果更加准确.     

核电厂扩建工程设计地震动参数校核研究(英文)

核电工程从预可行性研究到正式施工设计,往往有一个很长的周期。以秦山核电二期工程建设项目为例,地震动参数确定是在十多年前完成的,因此其设计地震动参数的校核工作应当在吸收这十多年来我国在活动构造识别、地震活动的不均匀性处理、地震区带划分、潜在震源区的识别和参数确定、地震动衰减等方面的最新研究成果的基础上进行。研究结果表明,新增的地震地质资料进一步补充了原工作报告对地震地质研究的结论,地震的活动特征则没有发生根本变化;工作区内破坏性地震的平均震源深度约为12 km,与全国平均震源深度(约为15 km)有差别。在对工作区地震地质、地震活动背景最新研究的基础上,考虑本地区有代表性的不同潜在震源区的划分方案,分别采用对应的地震动参数衰减关系进行地震危险性概率分析计算,校核后综合确定秦山核电二期扩建工程厂址的极限安全地震动SL-2为0.15 g,这与1990年的结论一致。本文提出的核电扩建工程地震动参数校核工作的技术路线,可供类似的重大工程地震动参数校核参考。     

近几十年三峡库区主要气象灾害变化趋势

利用三峡库区33站1961～2006年逐日降水量、平均气温、最高气温、雾、雷暴资料,分析了库区干旱、洪涝、连阴雨、高温、雾、雷暴主要气象灾害的变化趋势。统计结果表明：近46年来,三峡库区平均年干旱日数呈不明显的增加趋势,春、夏、冬季干旱日数的年际间基本没有变化趋势,但秋季干旱日数年际间有明显的增多趋势,增多速率为41 d/10 a;春、夏季雨涝日数变化趋势不明显,秋季雨涝日数有微弱的减少趋势;三峡库区年平均连阴雨过程次数有微弱的减少趋势,连阴雨日数的减少趋势较明显;近34年三峡库区年雷暴日数呈明显减少趋势,减少速度为29 d/10 a;库区平均年雾日数没有明显变化趋势,但1999年以来减少趋势明显;近46年三峡库区平均年高温日数、危害性高温日数有微弱的减少趋势,平均年极端最高气温均没有明显变化趋势。     

东北地区落叶松毛虫灾害气象风险区划初步研究

利用黑龙江省牡丹江市海林市松毛虫发生情况与气象因子进行相关性分析,筛选出≥10℃积温正距平、夏季气温正距平和日最高气温≥30℃天数正距平、冬季气温正距平以及3-10月降水量负距平与松毛虫大发生有较好的相关性。其次,基于东北地区76个气象站,利用上述关键气象因子作为利于东北地区松毛虫大发生的气象条件进行分析。结果表明,1971-2010年40年东北地区年≥10℃积温、夏季和冬季气温均呈明显增加趋势,3-10月降水呈微弱的降低趋势,也就是说40年来东北地区气候变化趋向于利于松毛虫灾害发生。另外,对东北地区1971-2010年上述关键气象因子单因子利于松毛虫灾害发生的历史风险以及综合气象因子利于松毛虫灾害发生的历史风险进行分析,得出东北地区松毛虫灾害气象风险区划分布,结果表明吉林省中部、黑龙江大小兴安岭、牡丹江半山区的南部和西部松毛虫灾害气象风险约为10年二、三遇;辽宁大部,吉林省东南部、黑龙江松嫩平原和三江平原松毛虫灾害气象风险约为10年三至四遇。     

我国气象灾害减灾救灾标准体系完备性研究

在全球变暖的背景下,气象灾害发生的频次增多且造成的影响不断加重,气象灾害的管理已成为国家公共安全管理的重要内容,气象灾害标准体系建设的完备性,对于气象灾害管理有着十分重要的意义。按照气象灾害标准体系框架,搜集国家气象相关权威部门标准委员会门户网站公布的气象灾害相关标准库,并分析了气象灾害减灾救灾标准体系在专业、门类和层次三个维度的完备性。最终指出了气象灾害减灾救灾标准体系存在的不足,进而给出了减灾救灾标准体系建设的政策建议。     

云南省冰冻灾害气象条件及风险评估——基于模糊信息分配方法的研究

利用1959—2008年云南省125个气象站的逐日资料,采用模糊信息分配方法和三分段法进行了雨、雾淞(冰冻)天气发生的气象条件研究;基于模糊信息分配和超越极限概率法进行了云南冰冻灾害气候风险评估和风险区划研究。结果表明:模糊信息分配方法用于概率密度估计,可减少分析、评估误差,且不需要假定数列总体概率分布函数,就能得出较为接近实际概率密度分布的分析和评估结果;雨、雾淞(冰冻)出现当日最低气温≤1℃的气候概率达99.8%,最低气温≤1℃是出现雨、雾淞(冰冻)天气的阈值;当温度条件达到时,微量以上降水、日照时数≤1 h、日平均相对湿度大于80%是出现雨、雾淞(冰冻)的阈值。云南省大部分地区(96个站,占全省总站数的77%)没有出现冰冻灾害的风险,无风险的区域分布在云南省的中、西部和南部地区;冰冻灾害风险较大的是滇东北和滇东地区,其中有12个站累积概率值在50%～100%之间,有年年出现或2年1遇的气候风险,风险较大,特别是镇雄、鲁甸2个县的概率值为100%,有年年出现冰冻灾害的气候风险,风险很大。     

基于气象灾害预报的作物种植类型决策方法

干旱、雨涝是农业生态方面重要的水文气象灾害,科学地根据水文气象预报来选择种植作物品种,一直是农业管理者、生产者非常关心的问题,传统的决策方法是根据农业总体区划、作物种植习惯和耕作习惯确定的,具有一定的局限性。提出了基于气象灾害预报对错概率的作物种植类型决策新方法,综合考虑了农业气象预报的误报概率和作物适应性,克服了传统方法的不足。对绥棱农场某种植区20年的水文气象资料进行了分析,计算了旱涝预报与实况联合概率矩阵,推导出水文气象预报对错概率矩阵;根据作物品种在不同天气状况的产量,确定了决策失误损失矩阵。实证分析表明,所提决策方法可有效地减少因旱涝灾害给粮食产量带来的损失,对作物品种的选择具有很好的实用参考价值。