中国科学院大学学报

尹迪, 董培育, 石耀霖

2021, 38 (1): 1-8. DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2021.01.001

摘要 ( 438 ) HTML ( ) PDF (17032KB) ( 909 )

在川滇地区，GPS观测资料揭示了其运动方向为东向—东南向，呈现顺时针旋转的趋势。已有研究表明该区域的下地壳是柔性的，且运动速度快于脆性的上地壳并对其具有拖曳作用，这是造成该区域独特运动特征的主要因素。因此在数值模拟区域形变场时，仅考虑弹性作用是不够的，还需要考虑柔性下地壳的拖曳力作用。拖曳力的分布通常采用人工分区和试错法得到，主观性较强。根据川滇地区的构造活动特征建立二维有限元弹性平面模型，以GPS观测数据为约束，利用未施加拖曳力时的计算结果与实际观测结果之间的位移残差ΔUx，ΔUy与各点位坐标x，y的拟合关系式反映研究区域柔性下地壳对上地壳的拖曳力作用。计算结果表明：拖曳力主要集中在川滇菱形块体内，且块体北部的值最大，高达1.0e8 N，并以南向为主；块体南部拖曳力逐渐减小，约为4.0e7 N，方向上逐渐向东西两侧分流。拖曳力以等效体力的形式加载至模型中，可得到与实测形变场吻合度较高的结果。该方法可以为川滇地区长期地表形变动力学机制的研究提供一种物理上更加合理、方法上更加简洁的新思路。

利用GRACE时变重力研究青藏高原的质量迁移

饶维龙, 张岚, 汪秋昱, 唐河, 孙文科

2021, 38 (1): 9-22. DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2021.01.002

摘要 ( 486 ) HTML ( ) PDF (19548KB) ( 870 )

青藏高原复杂的质量迁移伴随着重力场的变化，利用时变重力研究青藏高原质量迁移成为一个重要的科学问题。重力卫星GRACE的应用，为人们了解青藏高原质量迁移规律和特征提供了重要的观测手段，也为青藏高原地球动力学问题提供了新的研究方法。相较于传统的陆地重力观测技术，GRACE实现了对全球连续的重力观测，其数据能够用于大尺度质量迁移问题的研究，而在青藏高原区域的应用更能显示卫星重力的独特优势。综述十多年来利用时变重力数据研究青藏高原上的质量迁移问题的最新进展，特别是总结了造成质量变化的各种因素（冰雪融化、湖泊水位变化、地下水变化、构造运动等）的研究现状、科学成果、存在问题和发展方向。

一类带有奇异位势的强奇性偏微分方程的正解的性质

唐露, 双震, 孙义静

2021, 38 (1): 23-28. DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2021.01.003

摘要 ( 345 ) HTML ( ) PDF (944KB) ( 597 )

主要讨论矩阵型强奇异偏微分方程

其中，0∈Ω是Rⁿ（n≥3）中具有光滑边界的有界开集，M（x）是定义在Ω上的实对称矩阵，-3 < -p < -1，-n < -μ < 0。对上述方程解的有界性及逼近速度进行研究，得到如下结论：当-n < -μ < -1-n/2时，方程的H₀¹解是无界解；当M（x）≡I（单位矩阵），-μ < -2时，方程不存在慢速增长的C²（Ω\{0}）解。

Riemann 映照的一种迭代构造

邓富声, 姜炜文, 张旭俊

2021, 38 (1): 29-31. DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2021.01.004

摘要 ( 267 ) HTML ( ) PDF (924KB) ( 413 )

给出Riemann映照递归逼近的一个显示构造，该方式是受Koebe证明Riemann映照定理的思想的启发。

动态TailCoR模型的建模及其在金融市场中的实证研究

叶五一, 王天雄, 缪柏其

2021, 38 (1): 32-40. DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2021.01.005

摘要 ( 267 ) HTML ( ) PDF (4343KB) ( 299 )

金融市场之间相关性的研究一直备受重视。金融危机等极端事件的发生增加了市场之间的尾部相关性。TailCoR模型是一种新的度量尾部相关性的方法，它将相关性分解为线性和非线性两种成分，该模型在小样本下表现良好。为刻画金融市场之间的动态相关性，提出动态TailCoR模型，并基于动态TailCoR模型将相关性分解为动态线性和动态非线性相关系数，其中动态线性相关系数基于DCC-GARCH模型进行估计，将动态TailCoR除以动态线性相关系数的余下部分定义为动态非线性相关系数。最后，基于动态TailCoR模型研究国内4家大型银行股价收益率的尾部相关性，发现尾部相关性在两个时间段出现显著上升，分别是2008年和2015—2016年初，并且尾部相关性的上升主要是由非线性相关性引起的。本文提出的方法能够用于动态非线性相关性的度量，可在组合投资和风险度量等方面获得应用。

紧致Calabi-Yau流形中D膜系统的超势和几何不变量

李菲, 杨富中

2021, 38 (1): 41-48. DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2021.01.006

摘要 ( 249 ) HTML ( ) PDF (1144KB) ( 481 )

有效的D膜超势决定真空结构，是Ooguri-Vafa不变量的生成函数。它对物理和数学都具有重要意义。利用镜像对称性、GKZ系统和Type Ⅱ/F-理论对偶的方法，计算带有3个D膜的系统的超势；研究在紧致Calabi-Yau流形中，处于3个相中的D膜系统的超势和几何不变量。计算结果显示，这3个相区中得到的超势是不同的，这意味着增加的规范对称性和几何奇异性导致了相变。

激光脉宽对熔融石英中超连续光谱的影响

许梦宁, 展林弟, 奚婷婷

2021, 38 (1): 49-53. DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2021.01.007

摘要 ( 313 ) HTML ( ) PDF (1750KB) ( 622 )

理论研究飞秒激光脉宽、啁啾和初始光谱对其在熔融石英中成丝产生的超连续光谱的影响。结果表明：在固定能量下，脉宽越大，蓝移截止波长越长，光谱强度越低。对脉宽大于150 fs的激光，负啁啾脉冲比无啁啾和正啁啾脉冲产生的蓝移光谱强度更大。

金属液滴的电毛细运动规律

郭胜荣, 刘润聪, 戴晓天, 王晓东, 那贤昭

2021, 38 (1): 54-61. DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2021.01.008

摘要 ( 325 ) HTML ( ) PDF (2471KB) ( 738 )

通过理论推导得出电毛细运动的公式，并通过自行设计的实验装置研究金属液滴在重力作用下，在NaOH-淀粉混合液中的电毛细运动规律。在上述模拟体系中施加电场，拍摄金属液滴的运动轨迹并进行图像处理，获得液滴的瞬时运动规律。研究发现施加电场后液滴的水平速度分量经历迅速增加到极大值、缓慢减小到稳定值以及维持稳定速度3个阶段。研究结果表明混合液黏度在853~1 760 mPa·s，电场强度在90~135 V/m或液滴半径在0.91~1.31 mm时液滴运动速度满足电毛细运动公式，即电毛细运动速度与电场强度和液滴半径成正比，与混合液黏度成反比。

反身性视角下信息流空间建构与网络韧性分析：以长三角百度用户热点搜索为例

李艳, 孙阳, 陈雯

2021, 38 (1): 62-72. DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2021.01.009

摘要 ( 313 ) HTML ( ) PDF (17924KB) ( 337 )

基于百度指数，集成网络联系强度、网络复杂性、Circos弦图等研究方法，尝试基于个体搜索行动对实体地理空间与虚拟信息空间进行跨尺度认知，在反身性视角下诠释长三角信息流空间建构，对长三角信息流空间网络韧性进行评估，主要结果如下：1）节点等级性与密度集聚性分析表明，长三角区域信息流空间具有较高的网络韧性，总体呈现“一极多中心”格局，密度呈显著非均衡性。2）层级传输性与流向匹配性分析显示，一方面，旅游相较于房价、天气、人才政策的网络层级性更高、层级性优势突出；另一方面，上海、杭州、苏州、南京、宁波在长三角信息流空间中占据较高层级，其中，上海、杭州与苏州是双向信息流动的最重要节点。3）反身性视角展示了从个体行动到虚拟信息空间并反身至实体地理空间的跨尺度地理空间认知方法，网络韧性分析表明个体行动相对于区域网络结构与区域网络结构韧性是具有地域反身性的，通过反身性视角建立个体-区域的跨尺度空间关联，有助于展示个体行动变化与区域空间变化的互馈。

北京市怀沙河污染现状及主要污染源分析

李昶, 吴丽, 何裕建

2021, 38 (1): 73-82. DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2021.01.010

摘要 ( 360 ) HTML ( ) PDF (2987KB) ( 780 )

怀沙河是怀柔水库的主要水源，也是北京市的饮用水源之一，其水质的优劣程度直接影响首都市民的身体健康，北京市要求其符合地表二类水标准。根据北京市2017—2018年的水质报告，在怀沙河下游口头村的水质，大部分相关指标相对较好，符合地表二类水要求，但总磷总氮等指标经常超标。针对此问题，对怀沙河沿河不同地点的水质进行为期一年的跟踪检测，从时间和空间分布上对主要污染物的种类、浓度进行分析。研究结果表明，怀沙河水质变化主要受人类活动的影响，春季、夏季水质相对差，秋季、冬季相对好。河流主要超标污染物总磷和总氮的主要来源是养鱼场含磷饲料的使用、沿途的污水处理站排放不达标生活污水等，这些因素直接导致怀沙河的水质富营养化，使下游水中的总磷和总氮指标经常出现Ⅳ类甚至Ⅴ类的情况，对饮用水质的安全产生严重隐患。

鸟粪石及生物炭包膜缓释肥在石灰性土壤中的氮磷释放特性

唐司尘, 杨肖松, 张万通, 穆静, 谢自建, 王金枝, 胡正义

2021, 38 (1): 83-93. DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2021.01.011

摘要 ( 409 ) HTML ( ) PDF (1641KB) ( 567 )

研究尿素（U）为肥芯、鸟粪石（S）和生物炭（B）为包膜材料制备的缓释尿素氮磷释放特征对评价其农用具有意义。采用静水培养和土柱间歇淋溶试验，分析5种处理（CK、U、S包膜尿素（USR）、S+低比例B包膜尿素（USB1R）和S+高比例B包膜尿素（USB2R））水中和土壤淋溶液中TN、TP、NH₄⁺-N、NO₃^--N和PO₄^3-，研究肥料氮磷缓释特征。结果表明，缓释肥在静水中（25 ℃）24 h和28 d氮释放速率分别≤15%和≤80%，符合缓释肥标准（GB/T 23348—2009）。缓释肥料在土壤中前7 d氮磷释放速率快，随后逐渐下降；其在土壤中磷释放速率：USB1R （50.9%） > USB2R （38.3%） > USR （10.0%），氮释放速率：USB2R （86.2%） > USB1R （83.1%） > USR （74.0%）；缓释肥氮释放速率比尿素低9~21百分点。可见，鸟粪石及生物炭包膜尿素氮磷具有缓释性，其实际肥效有待进一步验证。

吐鲁番地区参考作物蒸散发模型适用性评价

范留飞, 于洋, 他志杰, 皮原月, 孙凌霄, 于瑞德

2021, 38 (1): 94-102. DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2021.01.012

摘要 ( 301 ) HTML ( ) PDF (1622KB) ( 495 )

吐鲁番地区干旱少雨，蒸发量远大于降水量，是中国水资源严重匮乏的地区之一。准确估算参考作物蒸散发量（ET₀）是吐鲁番地区农田灌溉系统设计和发展节水农业的基础。利用吐鲁番站2000—2015年作物生长季（4—10月）的气象资料，基于线性回归、均方根误差（RMSE）、平均绝对误差（MAE）和平均相对误差（MRE）评价指标，以FAO-56 Penman-Monteith （FAO-56 PM）模型为标准，评价Priestley-Taylor （P-T）、Hargreaves-Samani（H-S）、Jensen-Haise（J-H）、Turc、Makkink-Allen （M-A）、Trajkovic（Traj）、Makkink-Hansen（M-H）和Berti-Hargreaves（B-H）模型在吐鲁番地区的适用性，并分析各模型偏差原因。结果如下：1）所有模型在生长季期间均呈单峰型变化趋势；H-S、Traj和B-H模型高估月ET₀，其他模型均在不同程度上表现出低估现象。2）Traj温度模型模拟精度最高，其RMSE、MAE和MRE分别为6.38 mm、5.69 mm和4.29%； M-H辐射模型模拟精度次之，Turc辐射模型模拟精度最差。3）R_n和VPD是影响温度和辐射模型计算值偏差的主要气象因子。同时分析FAO-56 PM模型计算的ET₀和蒸发皿蒸发量之间的关系，为利用蒸发皿水面蒸发量估算吐鲁番地区ET₀提供参考。

巴丹吉林沙漠气温和降水特征及空间分层异质性

宁文晓, 刘旭阳, 王振亭

2021, 38 (1): 103-113. DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2021.01.013

摘要 ( 390 ) HTML ( ) PDF (14925KB) ( 531 )

利用巴丹吉林沙漠周边地区4个气象站1960—2018年和沙漠腹地1个自动气象站2016—2018年的气温和降水量资料，采用趋势分析、突变检验、交叉小波、小波相干以及地理探测器方法，对巴丹吉林沙漠近60 a的气候变化进行研究。结果表明：巴丹吉林沙漠周边地区年均温以0.34 ℃/10 a的速率显著上升，年降水量增加趋势并不明显；年降水量发生多次突变，而年均温仅在20世纪90年代初发生一次突变；沙漠腹地和周边的月均温变化趋势具有高度相似性，而降水量的月变化趋势具有较大差异；综合各站点来看，气温和降水量在多时间尺度上主要呈现非线性关系；沙漠地区的降水量具有空间分异性，气温几乎不具有空间分异性。

3种典型的太阳系大行星历表的对比分析

张文昭, 平劲松, 李文潇

2021, 38 (1): 114-120. DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2021.01.014

摘要 ( 508 ) HTML ( ) PDF (1632KB) ( 1084 )

美国DE系列、法国INPOP系列和俄罗斯EPM系列数值星历表是目前公认处于世界领先的3种行星数值历表。计算100 a （1960—2060年）间，3种数值历表中大行星（包含月球）相对地球和相对太阳系质心的位置坐标差分最大值及均方根。结果表明，3种历表对太阳系质心的测量存在百米到公里量级的偏差，EPM2017与其他两个相差较大。考虑相对地心的位置，水星和金星的历表精度在百米量级；火星的历表精度在百米到公里量级；木星和土星的历表精度在几公里到几十公里量级；天王星和海王星的历表精度在几百公里到几千公里量级；月球历表的精度在分米到米量级，其径向距离精度在分米量级。此结果为地月空间科学实验及深空探测应用提供了支持和依据。

基于模糊层次分析法的系统加速验证试验设计

李鹏, 党炜, 李桃, 吕从民

2021, 38 (1): 121-129. DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2021.01.015

摘要 ( 282 ) HTML ( ) PDF (1134KB) ( 507 )

传统的基于统计方法的可靠性验证试验的样本量大、试验时间长，难以满足现今高可靠性、长寿命电子产品研制的短周期和低成本要求。工作采用“数理统计+故障物理”的方法，针对多失效产品提出系统多应力加速验证试验方法。基于系统可靠性指标按环境应力进行分配的思路，从功能、结构、机理、应力4个层次确定出关键功能、薄弱环节、主要失效模式及敏感环境应力，逐级进行可靠性指标分解，构建可靠性综合试验与单项环境试验关系，设计出试验方案和试验剖面。首先研究模糊层次分析可靠性分配方法，将系统可靠性指标分配至各单元的敏感应力，接着采用应力-强度干涉模型推导各应力放大系数，然后由加速因子不变原则推导出系统加速因子，结合统计试验方案，设计系统加速验证试验方案。最后，以某固态硬盘试验验证为例，阐述整套流程，并与GJB899A和IEC62506标准方法进行对比，显示了本方法的有效性。

FACR：一种快速且准确的车辆识别器

周龙, 王伟强, 吕科

2021, 38 (1): 130-136. DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2021.01.016

摘要 ( 515 ) HTML ( ) PDF (4860KB) ( 659 )

现存的细粒度车辆识别器在多个数据集上取得了良好的性能。但这些方法通常运行效率低；而且当图像中存在多辆车时，易受背景干扰，不能准确地定位注意力区域。提出一种快速且准确的车辆识别器FACR，与现存方法相比有如下3个特点：1)其注意力区域定位组件，对图像中背景车辆有很高的鲁棒性；2)网络结构相对简单，在保持准确度相当的情况下，计算效率更高；3)首次使用层次分类的方法对车辆进行细粒度分类，使得单一网络能同时用于识别汽车类型、生产商、汽车型号和生产年份。在Compcars和Stanford Cars标准数据集上进行实验。结果表明，与现存方法相比，FACR在计算效率和分类精度方面具有良好性能。

轨道角动量双模复用的远场增益及隔离度

曹乐搬, 周斌, 卜智勇, 兰云

2021, 38 (1): 137-144. DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2021.01.017

摘要 ( 443 ) HTML ( ) PDF (4435KB) ( 659 )

基于均匀圆环阵列，研究其产生的携轨道角动量(OAM，orbital angular momentum)双模复用的涡旋电磁波。首先从理论上论述均匀圆环阵列可以产生携OAM涡旋电磁波，并提出3种不同结构的均匀圆环阵列，阵元的激励设置及传输增益的计算方法；其次从均匀圆环阵列中阵元的数量、阵列的半径及阵元的排列方式3个角度分别讨论其对所产生的携OAM双模复用的涡旋电磁波在主轴方向上远场增益的影响；最后从阵元的排列方式研究OAM双模复用时的模间干扰程度。仿真结果表明，圆环阵列中阵元的数量越多，主轴上的远场增益越大；阵列的半径对主轴上的远场增益影响较小；相对于采用单一的排列方式，采用两种不同排列方式相结合的均匀圆环阵所产生的涡旋波在主轴上的远场增益更大，模间干扰程度更小。

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