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2022年 第58卷 第3期 刊出日期：2022-05-20

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2022年第3期目次

2022, 58(3):  0. 

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面向武器装备领域的复杂实体识别

游新冬, 葛昊杰, 韩君妹, 李育贤, 吕学强

2022, 58(3):  391-404.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2021.118

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针对武器装备领域复杂实体的特点, 提出一种融合多特征后挂载武器装备领域知识的复杂命名实体识别方法。首先, 使用BERT 模型对武器装备领域数据进行预训练, 得到数据向量, 使用Word2Vec模型学习郑码、五笔、拼音和笔画的上下位特征, 获取特征向量。然后, 将数据向量与特征向量融合, 利用Bi-LSTM模型进行编码, 使用CRF解码得到标签序列。最后, 基于武器装备领域知识, 对标签序列进行复杂实体的触发检测, 完成复杂命名实体识别。使用环球军事网数据作为语料进行实验, 分析不同的特征组合、不同神经网络模型下的识别效果, 并提出适用于评价复杂命名实体识别结果的计算方法。实验结果表明, 提出的挂载领域知识且融合多特征的武器装备复杂命名实体识别方法的F1值达到95.37%, 优于现有方法。

基于SiC材料的激光加速质子束辐照特性研究

周丹晴, 李东彧, 陈艺, 李越, 杨童, 程浩, 吴旻剑, 李昱泽, 晏炀, 夏亚东, 林晨, 颜学庆, 赵子强

2022, 58(3):  405-411.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2022.006

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通过辐照核能材料SiC, 表征激光加速质子束连续宽能谱、短脉冲和高瞬态流强的特点。将SiC样品放置在距离靶体4 cm处, 连续进行300发满足指数能谱分布的能量为1~4.5 MeV的激光加速宽能谱连续质子束辐照。表面和截面拉曼光谱显示辐照后的SiC散射峰强度减小, 且拉曼光谱截面测量的整体趋势可以与SRIM模拟的能谱加权后的深度能损分布对应, 从而通过实验对能量连续分布的激光加速质子束进行表征。此外, 实验结果显示, 激光加速质子束的短脉冲特性可在SiC表面产生相当高的瞬时束流密度。这种快速的宽能谱辐照为模拟反应堆中子辐照提供了可能性。

基于激光雷达数据对混合层高度与细颗粒物浓度关系的研究

桑悦洋, 初奕琦, 刘喆, 任静静, 田晓青, 王栖溪, 李成才

2022, 58(3):  412-420.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2022.022

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利用微脉冲激光雷达观测资料, 运用人工辅助算法, 获得2016―2019年白天混合层高度(MLH), 并分析其变化特征及其与空气污染物PM_2.5浓度的关系。结果表明, 混合层高度表现出明显的季节变化和日变化, 春季高度明显大于其他季节, 最大值均发生在 5月。混合层高度在08:00―15:00 BJT的变化趋势与PM_2.5浓度负相关。线性拟合结果表明, 当考虑风速的影响时, 通风指数与 PM_2.5具有更强的负相关关系; 当考虑风向的影响时, 西南风情况下, 混合层高度与PM_2.5具有更强的负相关关系。对天气分型后, 每个天气类型的PM_2.5浓度与混合层高度的相关性更加显著。

中国东北冷涡背景下连续发生的中尺度对流系统的组织演变特征个例分析

朱宇宁, 孟智勇, 雷蕾, 易笑园, 刘泓君, 李飒

2022, 58(3):  421-433.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2022.033

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使用雷达、地面加密观测、探空数据和ERA5再分析数据研究2009年7月22日0400—2400 UTC的21小时内东北冷涡后部在京津地区连续发生的4次中尺度对流系统的组织形态演变和中尺度环境特征。研究结果表明, 在东北冷涡后部稳定的西北气流背景下, 由于东北冷涡后部对流层中层西北气流中的浅槽、其在对流层低层发展的低槽和低涡以及对流层低层高压脊西北部的西南暖湿气流与冷池之间复杂的相互作用, 导致4次过程中强对流的组织形态各异。第一次过程受冷涡西侧一个浅槽锋生影响, 在河北北部形成西南?东北走向弱对流线, 对流线位于北京北部的对流发展较强, 移动迅速, 发展为超级单体和弓形回波, 其冷池出流和西南暖湿气流辐合形成西北?东南走向的后部增生型组织形态, 横贯京津地区。第二次过程是第一次过程位于北京南部的冷池出流触发, 形成超级单体, 之后受第一次过程冷池向西出流的影响, 产生西南?东北走向的后部增生型对流线。第三次过程发生在第一个浅槽造成对流层低层低涡发展的环境下, 低涡西侧的偏北风与低层高压脊北部的偏南风在冷池上面辐合, 造成多条平行的西北?东南走向的后部增生型对流线, 产生列车效应, 造成天津的强降水。第四次过程由冷涡西南部的又一个浅槽锋生和冷涡在天津北部调整出的切变线共同触发, 两个初始的西南?东北走向对流线合并形成一条西南?东北走向的线状对流, 最后南侧的对流发展为弓形回波。4次过程中出现的弓型回波部分还具有弓箭回波结构特征。

松弛涡旋累积法获取甲烷湍流通量的实验研究

葛红星, 卫茁睿, 张宏升, 康凌

2022, 58(3):  434-442.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2022.021

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基于2015年11月至2016年11月华东地区农田下垫面大气湍流和大气环境观测实验资料, 采用松弛涡旋累积法(REA)获取农田下垫面甲烷(CH₄)湍流通量, 并与涡动相关法(EC)获取的甲烷通量进行对比验证。观测期内, REA法获取的温度、水汽、二氧化碳和甲烷湍流通量的经验系数分别为0.59, 0.59, 0.59和0.58。经验系数b的中位数随归一化采样阈值H_REA的增大而减小, H_REA=0.8时各物理量的b值离散性最小。以温度T作为代理变量, 用REA法获取的CH₄湍流通量与EC法的结果具有较好的一致性, 说明REA法适用于获取CH₄湍流通量。 

利用葵花8号卫星资料反演中国东部地区地面PM_2.5浓度

刘喆, 赵威伦, 田晓青, 桑悦洋, 屈永霖, 任静静, 李成才

2022, 58(3):  443-452.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2022.032

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为了得到中国东部地区大范围的地面PM_2.5浓度分布, 用机器学习方法建立一个模型, 用2019年葵花8号静止卫星大气顶层反射率数据和欧洲中心气象资料作为输入数据, 地面PM_2.5浓度作为输出数据。验证结果表明, 在不同时间尺度下, 该模型对中国东部地区均有较高的精度。对于小时PM_2.5的浓度反演, 该模型的十折交叉验证的相关系数为0.82, 均方根误差为20.11 μg/m³。将2019全年卫星?气象格点数据放入模型, 得到中国东部地区全年逐小时的PM_2.5格点数据, 利用该格点数据分析中国东部地区PM_2.5浓度的季节变化和空间分布, 取得良好的效果。

内蒙古四子王旗地区中二叠世火山岩年代学、地球化学特征及构造意义

王琦, 唐建洲, 程建, 段铁军, 丁聪, 张怀惠, 孟芸西, 张志诚

2022, 58(3):  453-468.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2022.030

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对华北克拉通与兴蒙造山带结合部位的内蒙古四子王旗地区出露的一套原定为中?下侏罗统的流纹岩进行岩石学、岩石地球化学、锆石U-Pb同位素年代学和Hf同位素组成研究, 确定其岩石成因及地球动力学意义。新获得的流纹岩和流纹斑岩LA-ICP-MS锆石U-Pb 年龄分别为262±2和261±2 Ma, 表明流纹岩的时代应为中二叠世晚期。四子王旗地区流纹岩多属高钾钙碱性系列和钾玄岩系列岩石, 具有高硅、高碱、富铝以及贫钙、贫镁的特征。稀土元素总量较大, 配分曲线明显右倾, 具有中度到重度Eu负异常, 富集大离子亲石元素Rb, Th和轻稀土元素, 亏损Nb, Ta, Sr和Ba等元素。火山岩的ε_Hf(t)为负值(-25.97~-11.94), 可能主要来源于古老地壳熔融岩浆。该套火山岩具有高硅流纹岩的地球化学特征, 表明岩浆经历过结晶分异过程, 岩浆喷出与深部幔源岩浆的加热有关。结合相关构造判别图解, 判断该套火山岩可能形成于后碰撞伸展阶段。 

华南地块中三叠统巴东组红层磁倾角浅化效应

韩露, 黄宝春, 赵千, 薛艺, 李能韬, Umar Farooq Jadoon

2022, 58(3):  469-480.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2022.031

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对华南地块中三叠统巴东组红层样品进行系统的岩石磁学和古地磁学研究, 采用高场等温剩磁各向异性(hf-AIR)方法, 识别出巴东组红层的磁倾角浅化因子f = 0.63。岩石磁学研究结果显示, 巴东组红层的主要载磁矿物为赤铁矿和少量磁铁矿; 磁化率和高场等温剩磁各向异性组构均指示其具有典型沉积组构特征, 表明未遭受后期构造应力改造。高温特征剩磁分量为碎屑赤铁矿所携带, 具有单一负极性, 并在95%置信水平上通过褶皱检验, 与前人在同一剖面不同位置获得的以正极性为主的古地磁方向一致。该特征剩磁方向在地层校正后的平均方向为D_s = 222.1°, I_s = ?27.2° (α₉₅ = 8.7°), 对应古地磁极为48.1°N, 215.5°E (A₉₅ = 8.4°)。对包括本文数据在内的华南中三叠世红层高质量古地磁极数据(Q≥5)用f = 0.63 进行统一校正后, 获得平均古地磁极为48.5°N, 207.6°E (A₉₅ = 10.7°)。对比华北地块同样经hf-AIR方法浅化校正后的早三叠世古地磁极, 两者在其东部参考点上的古纬度完全一致, 验证了前人提出的华南华北中生代剪刀式旋转拼合模型。 

关于2012年Mw 7.2苏门答腊地震近场动态触发的讨论

贾博, 岳汉

2022, 58(3):  481-487.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2022.023

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利用远震P波观测数据, 研究2012年印度洋Mw 7.2地震是否近场触发海沟附近余震的问题。根据区域化水波直接触发机制和间接激发机制的假设, 提出线性断层反演模型和双点源反演模型。远震P波数据反演结果表明, 基于区域化水波直接触发机制的线性断层模型对波形的拟合效果更好, 并且2012年印度洋地震没有触发海沟附近的余震。

基于生活世界的历史街区居民地方依恋研究——以新疆伊宁前进街为例

向岚麟, 叶雅飞, 潘劲东, 王真龙

2022, 58(3):  488-502.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2022.010

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以新疆伊宁市前进街为案例地, 通过地方依恋相关的定量分析, 结合质性访谈和Mapping绘制, 对前进街居民认知的生活世界构成展开实证研究。依据地方依恋主成分分析, 得出20道问卷题目和5个主成分(情感联结、社会联结、环境感知、生活体验和工作联结), 量表整体结构良好, 具有较好的稳定性和鉴别度。基于生活世界理论内涵, 进一步得出由情感联结、社会联结和物质联结三维度构成的生活世界?地方依恋模型。该模型与文化景观遗产研究中价值特征要素相结合, 能够强化对历史街区保护与发展中的公众参与机制和动态管理的关注。

北京东灵山两种温带森林根际和非根际土壤酶活性、温度敏感性及矢量特征的季节动态

付粱晨, 丁宗巨, 唐茂, 曾辉, 朱彪

2022, 58(3):  503-516.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2022.035

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以北京东灵山两种主要植被类型——白桦(Betula platyphylla)林和辽东栎(Quercus wutaishanica)林土壤为研究对象, 于2017年春季(5 月)、夏季(7 月)、秋季(9 月)和冬季(12 月)分别采集根际与非根际土壤, 测定土壤理化性质、微生物生物量、植物根叶功能性状、3种水解酶(BG, NAG 和 AP)及两种氧化酶(POX和PER)的活性及其温度敏感性和矢量特征。结果表明, 白桦林和辽东栎林土壤胞外酶活性、温度敏感性和矢量角度均存在显著的季节变化趋势, 且水解酶活性及温度敏感性的变化趋势与氧化酶相反; 根际土壤与非根际土壤中胞外酶活性、温度敏感性及矢量特征存在差异, 但季节变化趋势相同。温度是土壤胞外酶活性温度敏感性及矢量特征季节动态的重要驱动因素, 土壤 pH、土壤养分含量、植物叶片养分含量及细根生物量、细根密度对土壤胞外酶活性、温度敏感性及矢量特征有显著影响。

氮添加对亚热带常绿阔叶林土壤有机碳及土壤呼吸的影响

苏梓锐, 曾发旭, 郑成洋

2022, 58(3):  517-525.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2022.017

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以福建省武夷山亚热带常绿阔叶米槠林为研究对象, 开展氮添加实验。采用4个氮添加梯度(CK, N50, N100和N150, 分别表示氮添加0, 50, 100和150 kg/(hm²·a))模拟自然氮沉降变化, 探究氮添加对土壤有机碳及土壤呼吸的影响。结果表明, 氮添加对表层土壤(0~20 cm)总有机碳的影响不显著, 对颗粒态有机碳(POC)和矿物结合态有机碳(MAOC)两种不同碳组分含量的影响不同。其中, N100和N150处理分别使土壤POC含量显著上升110.7%和147.9% (p₁ = 0.024, p₂ < 0.001); 土壤MAOC含量则随氮添加量升高呈下降趋势, 但差异不显著。土壤呼吸速率的年际波动呈单峰式, 且在不同观测时间内, 各样地土壤呼吸速率对氮添加的响应不同。通过土壤呼吸速率与土壤温度的拟合方程计算, 得到2018—2020年CK, N50, N100和N150样地土壤呼吸年均碳排放量分别为1205.31, 1191.56, 1287.56和1128.61 g C/m²。其中, N50样地与CK样地无显著差异, N100样地显著上升6.82% (p<0.001), N150显著下降 6.8% (p<0.001), 即N100可以促进土壤呼吸年碳排放, 而N150对土壤呼吸年碳排放有抑制作用。

汞胁迫对Geobacter sulfurreducens PCA汞甲基化作用的代谢组影响

陶虎春, 钱璐, 张丽娟, 丁凌云, 方芳, 戴迈凡, 魏如倩

2022, 58(3):  526-536.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2022.036

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采用新兴的代谢组学技术, 筛选差异性细胞代谢物, 分析甲基汞生成和调控的关键代谢通路。在典型环境污染 浓度 (0~100 μg/L) Hg(II)的 胁迫下, 汞甲基 化微 生物Geobacter sulfurreducens PCA吸附/吸收的Hg(II)成为参与汞还原和甲基化的主要反应物质。初始 Hg(II)浓度为10 μg/L时, G. sulfurreducens PCA达到最高汞甲基化效率3.09%±0.16%。代谢组学数据显示, Hg(II)胁迫对胞内的碳水化合物代谢、核苷酸代谢和氨基酸代谢造成干扰。为了应对Hg(II)胁迫, G. sulfurreducens PCA增大了对能量的需求, 用来调控汞生物甲基化反应, 并对受损DNA进行修复。

亚热带城市乡土树种小叶榕的蒸腾、降温及其减碳效益研究

丁俊杰, 秦龙君, 谭圣林, 于小惠, 邹振东, 邱国玉, 鄢春华

2022, 58(3):  537-545.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2022.040

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基于蒸腾扩散系数, 对几种亚热带城市典型植物的蒸腾降温潜力进行评估, 并对小叶榕进行持续观测, 定量地研究其蒸腾降温特征和节能减碳效益, 得到如下结论。1) 在研究区域内的几种典型植被中, 小叶榕作为乡土树种, 在相同的环境条件下表现出最强的蒸腾降温潜力。2) 单株小叶榕的日均蒸腾水量为32.48 kg, 总体上呈现夏秋高、春冬低的特点; 同时, 小叶榕能有效地缓解热岛效应, 尤其是在热岛效应严重的夏季夜间, 其蒸腾降温作用使得观测区域86%的时间为无热岛状态。3) 单株小叶榕每年通过蒸腾降温作用间接减少的二氧化碳排放量达到1442.10 kg。

微波辅助羟胺降解全氟辛酸

林芳, 吕明, 岳林霞, 许楠

2022, 58(3):  546-552.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2022.026

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通过微波辅助羟胺降解方法, 实现快速高效降解持久性有机物全氟辛酸(PFOA)。设置微波的功率为1200 W, 在羟胺浓度为1.0 mM, 微波加热温度为200°C, pH=3.92的条件下, 50 mg/L PFOA溶液在反应6分钟后的降解效率达到82.22%。微波透过反应器壁均匀加热反应体系, 反应体系中的羟胺在微波条件下选择性地吸收微波能量, 产生“火锅”效应, 促进自由基的生成, 提高降解效率。通过自由基淬灭实验, 得到羟胺降解PFOA的主要活性物质为超氧阴离子自由基(O₂^.–)。O₂^.–先攻击PFOA的羧基官能团(-COOH), 导致C—O键断裂脱羟基(-OH), PFOA脱-OH后不稳定, 继续断裂, 逐步脱除CF₂, 最终降解为F^－和CO₂。微波辅助羟胺降解PFOA可为开发新型持久性有机污染物的处理技术提供理论依据。

基于污染物浓度设计值和相对响应因子的空气质量达标控制情景预测方法——以四川省“十四五”规划为例

黄冉, 王馨陆, 王聪, 杜云松, 晏波, 张雯娴, 罗彬, 张巍, 胡泳涛

2022, 58(3):  553-564.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2022.024

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提出一种基于污染物浓度设计值和相对响应因子的空气质量达标规划预测方法。首先通过数值模拟, 评估最近5年年际气象条件差异对空气污染物浓度的影响, 筛选出最接近5年平均气象条件的一年作为基准年, 将该基准年气象场和各排放情景作为输入进行空气质量模拟, 降低气象条件年际差异对未来污染物浓度水平预测的影响。然后, 基于基准情景和控制情景在不同排放水平的空气质量模式模拟结果, 将控制情景相对于基准情景的污染物模拟浓度的变化比例(相对响应因子)与污染物浓度设计值相结合, 进行控制情景的空气质量水平预测和达标分析。以四川省为例, 围绕相关减排政策, 设计多个虚拟控制情景, 对全省城市未来空气质量进行情景预测和达标分析, 为“十四五”空气质量规划落地策略的制定提供科学支撑。

成都市夏季臭氧污染的环流分型与来源分析

史文彬, 屈坤, 严宇, 邱培培, 王雪松, 董华斌

2022, 58(3):  565-574.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2022.016

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为探究大尺度环流对成都市O₃污染的影响, 基于四川盆地700 hPa位势高度场, 采用T-PCA方法, 将2015—2019年夏季(6—8月)各日的大气环流归纳为5类环流型, 并对不同环流型下的成都市O₃污染特征与污染来源进行分析。5类环流型中, 东北高压型(NEH)和高压底部型(UNF)条件下, 四川盆地气温较高, 湿度和云量相对较低; 对比过去24小时的变温, UNF下四川盆地增温显著, NEH 下变化不明显, 另外三类环流型(即东南高压型、西北低压型和西北高压型)下则出现不同程度的降温。NEH和UNF下的气象条件更有利于四川盆地O₃的光化学生成。研究时段内, NEH和UNF下成都市O₃浓度水平和O₃超标日比例明显高于另外三类环流型, 是夏季发生O₃污染的主要环流型。成都市O₃污染较重的月份具有较高的NEH和UNF环流型占比。通过对成都市夏季O₃来源的模拟分析, 发现O₃污染主要来自四川盆地内的污染源排放(占55.0%), 以成都本地贡献为主(31.6%), 其他重要贡献城市包括德阳(5.4%)、重庆(4.0%)、资阳(3.9%)和眉山(2.2%)。然而, 不同环流型下成都市的O₃来源具有不同特点, NEH下成都平原内部污染传输影响较强, 德阳市O₃贡献显著增加(占14.9%); UNF 下成都市O₃污染呈现很强的局地性污染特征, 成都市排放的O₃贡献占比接近一半(46.8%)。 

黄河下游水体中全氟及多氟烷基化合物的分布特征

吕明, 朱有长, 潘保柱, 许楠

2022, 58(3):  575-586.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2022.025

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系统地研究黄河下游春秋两季水样和沉积物中50种PFASs的分布特征和生态风险。结果表明, PFASs在春秋两季水样中检出的总浓度范围分别为29.83~54.44和16.18~57.81 ng/L, 春秋两季沉积物中PFASs的含量范围分别为18.12~36.16和13.01~36.78 ng/g。在春秋两季占比最高的3类物质在水相和沉积物中均为全氟烷基羧酸(PFCAs)、全氟烷基磺酸(PFSAs)和n:2氟调聚磺酸(n:2 FTSs)。作为新型PFASs, n:2 FTSs在水相和沉积物中均有较高的检出水平。全氟辛酸(PFOA)在水相和沉积物中的主要替代物为短链PFCAs, 六氟环氧丙烷二聚酸(HFPO-DA)则在沉积物中对PFOA有更高的替代趋势; 全氟辛烷磺酸(PFOS)在水相和沉积物中的主要替代物为6:2 FTS。风险熵值法分析结果表明, 水体中各PFASs目标物均未达到环境生态风险水平。 

徐光宪——桃李满天下, 师德传四方

2022, 58(3):  587-590. 

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