DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 3. 说明区域缺水原因 3.1. 综合水资源开发情况选择北京为说明地区 从联合国缺水地图中可明显看出非洲北部，北美南部，欧亚大陆南部，是世界上水资源开发程度较高地区，也就是说，世界主要缺水几区集中在南纬10˚到北纬55˚之间。重合了中国地图对比发现，中国首都北京及其所在华北地区处于严重缺水地区，因此选择北京，华北地区作为典型说明地区(图1和图2)。 3.2. 通过物理和经济短缺解释环境和社会驱动因素 [ 5 ] 我们选择中国北京作为解释对象，北京位于华北平原西部，属于暖温带半干旱半湿润性季风气候，由于受季风影响，雨量年际季节分配极不均匀，夏季降水量约占全年的70%以上，全市多年平均降水量575 mm。属海河流域从东到西分布有蓟运河、潮自河、北运河、永定河、大清河五大水系(见图3)。北京是世界上严重缺水的大城市之一，当地自产水资源量仅39.99亿m 3 ，多年平均入境水量16.50亿m 3 ，多年平均出境水量11.60亿m 3 ，当地水资源的人均占有量约300 m 3 ，是世界人均水平的1/30，远远低于国际公认的人均1000 m 3 的下限，属于重度缺水地区。水资源短缺已成为影响和制约首都社会和经济发展的主要因素(图3)。 北京市水资源开发利用中存在的问题主要有：1) 上游来水衰减趋势十分明显；2) 长期超采地下水导致地下水位下降；3) 水污染加重了水危机；4) 人口膨胀和城市化发展加大了生活用水需求等。因此，导致北京水资源短缺的主要原因有物理缺水和水质型缺水等。影响北京水资源短缺风险的因素可归纳为以下两个方面：1) 物理因素：①人口数；②入境水量；③水资源总量；④地下水位埋深；2) 社会经济环境因素：①污水排放总量；②污水处理率；③COD排放总量；④生活用水量；⑤农业用水量。 图1. 世界水稀缺指数(http://www.legrand.com/EN/a-different-vision-of-water-for-legrand-sites_13067.html) 图2. 中国重点缺水地区分布示意图(http://www.dljs.net/dltp/26365.html) 图3. 北京水系(来源自百度百科) 图4. 农业用水总量(1亿立方米) 图5. EIW 图6. 用水总量(1亿立方米) 图7. 供水能力 图8. 地区生产总值(1亿元) 图9. 水资源总量(1亿立方米) 图10. 生态用水总量(1亿立方米) 图11. 生活用水总量(1亿立方米) 北京市水资源短缺的空间分布性说明城市化的扩张加剧了水资源短缺的程度。人口数量越多，经济发展程度越大的地区水资源短缺程度越大(如北运河流域和大清河流域)。需要对北京市各个流域进行针对性的管理，以缓解北京市整体的水资源短缺状况。 最后，我们又利用logistic回归计算出了缺水发生的概率，水资源短缺风险值是由基于模糊概率的水资源短缺风险评价模型计算出来的，并且得到：资源总量、污水排放总量、农业用水量、生活用水是影响北京地区水资源短缺风险的敏感因子。水资源总量、污水排放总量、农业用水量以及生活用水量是北京市水资源短缺的主要致险因子；再生水回用和南水北调工程可使北京地区2010~2020年各类规划水平年的水资源短缺均降至低风险水平。所以，在加快南水北调进京工程的同时，大力发展再生水回用，是解决北京地区水资源短缺风险的根本措施。 3.3. 用logistic模型展示北京未来15年水状况 利用logistic模型模拟出北京未来15年影响水状况的相关因素的变化趋势：如图4~图11。
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user: 摘 要 提出了一个求解非线性浅水波方程的高阶的保持平衡的中心间断伽辽金法，并证明了该方法的保持平衡性。与传统的中心间断伽辽金法相比，该方法能够精确地保持非线性浅水波方程的静水稳定解，因而消除了数值震荡。数值算例验证了方法的精度和可靠性。 关键词 :中心间断伽辽金法，非线性浅水波方程，保持平衡性 Copyright © 2017 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 非线性浅水波方程 [ 1 ] 在与河流，湖泊，沿海区域的流体流动有关的科学工程问题中有广泛的应用，例如海啸和风暴的预报，河口和近海水域的潮汐能捕捉等。由于问题是非线性的且问题的解有不连续的情况，因而数值求解非线性浅水波方程具有很大的挑战性。在一般情况下，非线性浅水波方程是一类平衡律，这类方程具有静水稳定解，对该稳定解，流通项非零但被源项所平衡，然而通常的数值方法不能保持流通项和源项的平衡，从而不能保持稳定解，因此在计算与稳定解相关的问题时常常会产生数值伪震荡。在最近几十年，已经出现了许多求解非线性浅水波方程的保持静水稳定解的数值方法 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] ，这样的方法被称为保持平衡的方法。本文的目的是基于求解一般守恒律的中心间断伽辽金法 [ 6 ] ，提出一个高阶的保持平衡的中心间断伽辽金法(WBCDGM)来求解非线性浅水波方程，该方法通过引入一个参数来改写方程，然后再将中心间断伽辽金法应用到改写后的方程，当我们对参数取合适的值时，数值格式在保持高阶精度的同时，也保持了静水稳定解，从而消除了数值伪震荡。
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user: 2. 非线性浅水波方程 考虑如下的一维非线性浅水波方程： (1) 其中 ， 是未知函数， 表示流通函数， 表示源项， 表示水的深度， 表示水的速度， 表示重力加速度， 表示底部地势。 非线性浅水波方程(1)有如下的静水稳定解： (2) 其中 为常数， 表示水面高度。从(1)能够观察到，在流体为静止状态，即(2)式成立时，且底部地势 不是常数时，流通函数的导数非零但是其刚好被源项所抵消。
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user: 3. 数值方法 假设 是空间区域 的一个单元剖分， 是 的长度， 是网格大小。让 ，那么 是与 相互重叠的网格。在这两套网格上，我们定义如下的有限维离散空间： 其中 表示定义在区间 上的次数至多为 的多项式空间。另外让 表示时间区域 的一个剖分，定义 ， 。 若直接使用中心间断伽辽金法 [ 6 ] 去离散方程(1)，则所得到的数值格式对静水稳定解(2)不能精确成立，因此数值结果会产生数值伪震荡，为了避免该问题，我们首先将(1)改写为： (3) 其中 ， ， ， 是一个待定参数。 然后使用中心间断Galerkin法 [ 6 ] 去离散(3)的空间变量，使用向前欧拉法去离散时间变量，即求 ， ，使得对任意的 和 下面的方程成立： (4) (5) 其中 ， 是 分别在 ， 中的 投影， ， 分别是数值解 在 时刻的值， ， 是由CFL条件所限制的时间步长的一个上限。 和 是参数 在 时刻的近似值，为了让数值格式(4)和(5)对静水稳定解(2)精确成立，必须选择合适的 和 ，最好的选择是 ，但对一般的问题， 是未知的，因此在本文提出的数值格式中 和 分别被定义为： (6) 我们将所提出的算法(4)~(6)命名为保持平衡的中心间断伽辽金法(WBCDGM)，而直接将中心间断伽辽金法应用到方程(1)得到的算法命名为非保持平衡的中心间伽辽金法(NWBCDGM)。现在，我们有如下的定理： 定理1 全离散形式的中心间断伽辽金法(4)~(6)精确地满足静水稳定解(2)。 证明：因为在初始时刻 ， ， ，那么通过 投影可以得到 。现在假设在 时刻， ，那么我们想要证明 。 因为 ，那么方程(4)的右端第一项为： (7) 由于 ，则由(6)知 ，那么 因此对(6)右端第二项到第五项，我们有 (8) 最后将(7)和(8)带入(4)式可得： 取 ，可得 。同理可证 。定理证毕。
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user: 4. 数值算例 为了便于表述，我们在上一部分使用了向前欧拉法来离散时间变量，但为了增加时间上的计算精度以及保持算法的稳定性，我们在计算中均使用三阶的Runge-Kutta法来离散时间变量，该方法是向前欧拉法的凸组合，因此仍旧保持了算法原有的性质。时间步长被动态的选择： 其中 所谓的CFL数，对 的情况，我们取 ，而对 的情况我们取 。在所有的算例中，所有变量都被无因化，因此取重力加速度 。此外，对所有测试我们取 ，即 。 在这一部分，我们选择一些算例来验证保持平衡的中心间断伽辽金法的精确性和可靠性，并与传统的中心间断伽辽金法的结果进行了对比。对解为非光滑的算例，我们使用TVB minmod限制器来维持解的稳定性，并始终选取TVB minmod限制器中的常数 。在保持平衡的中心间断伽辽金法中，该限制器被直接执行在 上，因此其并不破坏算法的保持平衡性。 算例1. 静水稳定解 作为第一个算例，我们检测所提出的算法是否精确的保持静水稳定解。我们使用的稳定解为 ，底部地势为 。计算区域为 被划分为50个均匀的网格。我们使用单精度和双精度两种精度类型进行了计算，我们计算到 。数值解的误差如表1所示。所有误差均在相应精度类型的计算机误差水平，因此所提出的算法确实能够保持静水稳定解。 算例2. 精度测试 在这个算例中，我们检测所提出算法的高阶精度。我们考虑如下的初始条件和底部地势： 边界条件是周期的。由于精确解未知，我们使用8000个均匀网格上的数值解作为参考解来计算误差。计算结果如表2所示。从表2可以看出，当我们加密网格，所提出的算法是收敛的，而且对分片线性近似我们得到了二阶的收敛精度，对分片二次多项式近似，我们得到了三阶的收敛精度。因此，所提出的算法具有 阶的收敛精度 ，即该方法具有最优收敛阶。 算例3. 稳定解的扰动 在这个算例中，我们考虑一个稳定解的扰动，即初始条件为： 其中 是一个小的非零扰动，底部地势是一个拱形，即： 为了方便观察初始条件的情况，我们将其描绘在图1中。其他这个算例被使用来检测所提出的算法在模拟快速变化流体的能力，我们同时也利用非保持平衡的中心间断伽辽金法来计算该问题，以便观察两个方法的计算结果的差别。 我们考虑了两个扰动：一个较大的扰动 和一个较小的扰动 。理论上，对一个非零扰动，其将分裂为两个波，一个以速度 (负号表示向左的方向)向左传播，一个以速度 向右传播。许多数值方法很难去模拟这样的波的传播，特别是当扰动特别小的时候。两种方法的数值结果分别描绘在了图2~图5中。 我们在粗细两套网格上进行了计算，两个方法的解都收敛到同一个解。但是，从这些图片中，我们可以看出中心间断Galerkin法在使用粗糙网格的时候不能很好的模拟这个问题，特别是对较小的扰动，这是因为该方法不能平衡流通项和源项，从而在底部不平坦的地方产生了数值震荡，为了得到较好的结果，只能加密网格，然而这将使得计算费用增加，而且这也只能使得震荡减小，却不会消失。而保持平衡的中心间断Galerkin法即使在使用粗糙网格的时候也能得到没有数值震荡的结果。
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user: 5. 结论 在这篇文章中，我们研究了一维非线性浅水波方程的数值方法，提出了一个保持平衡的中心间断伽辽金法，该方法具有高阶精度而且能够保持静水稳定解。该方法也能够容易地推广到二维情况。在未来的研究工作中，我们进一步将该方法推广到其他水波方程，例如非线性弱色散的浅水波方程——Green-Naghdi模型。 Table 1 Errors of numerical solutions for Example 精度类型 误差 误差 误差 误差 单精度 3.42E−08 2.15E−07 4.54E−08 1.96E−07 双精度 3.17E−16 1.13E−15 5.35E−16 2.62E−15 表1. 算例1的数值结果的误差 Table 2 Errors and convergence orders of numerical solutions for Example 误差 收敛阶 误差 收敛阶 100 1.08E−03 2.43 2.94E−03 2.31 200 2.65E−04 2.02 7.65E−04 1.94 400 7.27E−05 1.86 2.10E−04 1.86 800 1.87E−05 1.95 5.41E−05 1.95 100 7.25E−05 2.70 1.84E−04 2.78 200 9.12E−06 2.99 2.36E−05 2.96 400 1.14E−06 3.00 2.93E−06 3.01 800 1.40E−07 3.03 3.58E−07 3.03 表2. 算例2的数值解的误差和收敛阶 图1. 算例3的初始条件和底部。虚线：初始条件；实线：底部 图2. 扰动 的NWBCDGM数值解。实点：200单元的解；实线：2000单元上的解 图3. 扰动 的WBCDGM数值解。实点：200单元的解；实线：2000单元上的解 图4. 扰动 的NWBCDGM数值解。实点：200单元的解；实线：2000单元上的解 图5. 扰动 的WBCDGM数值解。实点：200单元的解；实线：2000单元上的解
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user: 摘 要 本文运用有限差分方法研究了球形GaAs量子点中类氢杂质基态束缚能。GaAs材料导带底具有抛物特征，电子受限于球形GaAs量子点可以看成是受到抛物势场限制。研究结果表明：球形量子点中类氢杂质基态束缚能与量子点的半径和导带抛物势参数有关。对于小半径量子点，杂质基态束缚能随量子点半径的增加变化明显，当半径增加到一定时，量子点半径的变化对束缚能影响很小，趋于不变的趋势，但是对于大半径的量子点，杂质基态束缚能受抛物势参数的影响很大，这是抛物势场限制宽度与量子点阱宽两个特征长度相互竞争的结果。 关键词 :球形量子点，有限差分法，类氢杂质，能谱和束缚能 Copyright © 2017 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 量子点是一种三维空间受限的量子结构，量子效应非常明显，如量子尺寸效应，表面效应，库伦阻塞效应等 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] 。量子点有其特殊的物理性质和物理效应，其荧光稳定性，生物相容性，荧光寿命长等特性可以应用于生物荧光标记，使得量子点在生命科学等领域有广泛的应用。但是在实际应用中很难避免杂质的掺入，掺入的杂质能够影响量子点的能级结构、电学和光学性能 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 5 ] 。因此，在量子点的应用中不得不考虑杂质的影响。 电子被限制在量子点中，可以看成电子被囚禁在一个无限深的势阱中。而GaAs材料导带底具有抛物特征，电子受限于球形GaAs材料可以看成是受到抛物势场限制 [ 6 ] 。因此，早期Xiao Z等人 [ 7 ] 利用变分方法研究了球形量子点中抛物效应对类氢杂质基态束缚能的影响。之后，Varshni Y P等人 [ 8 ] 提出了一个简单的波函数来讨论球形量子点中抛物效应对类氢杂质基态束缚能的影响，获得的结果精度明显比Xiao Z等人的结果好。本文将利用有限差分方法研究此相关问题 [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] 。有限差分法就是一种基于差分原理的数值方法，主要求解思路是：求解偏微分方程时将定解区域离散化，用网格或节点来代替，然后，将每一处的节点的导数用差商公式近似替代，用泰勒级数展开可以求出节点附近的数值，这也就相当于把求解连续的偏微分方程的问题转换成求解离散的代数方程的问题。 有限差分能够给出精度更好的计算结果，并且可以对系统激发态能级加以分析和讨论。本文重点通过有限差分的方法计算球形量子点中类氢杂质基态束缚能，探讨杂质基态束缚能的影响因素。研究结果表明：球形量子点中类氢杂质基态能级和束缚能与量子点的半径和导带抛物势参数有关。对于小半径量子点，束缚能随量子点半径的增加变化明显，当半径增加到一定时，量子点半径的变化对束缚能影响很小，趋于不变的趋势，但是对于大半径的量子点，杂质基态束缚能受抛物势参数的影响很大。
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user: 2. 理论推导 在有效质量框架下，球形量子点中受限电子可以看成受到阱宽为R的无限深势阱限制，然而GaAs材料导带底具有类似抛物的特征，可以看成受到抛物势场限制。因此，在GaAs量子点中心受限类氢杂质的系统哈密顿算符可以表示为： (1) 其中 表示有效电子质量； 表示介电常数； 是谐振子的频率； 是约化普朗克常数； 为约化的电子电量， 为真空介电常数。在球坐标系下，方程(1)可以满足 (2) 其中 ， 为球谐函数，量子数n，l，m分别表示径向量子数、轨道量子数和磁量子数。由于系统具有旋转对称性，因此系统能级可以通过轨道量子数l进行分类。我们定义 ，并代入方程(1)和方程(2)，可以得到 满足如下方程， (3) 在分析过程中，我们引入无量纲参数。令长度 ， ； 为波尔半径， 为里德堡能量， 为抛物势场参数。方程(3)可以简化为 (4) 令 ， ， 和 ，我们可以简化方程(4)为 (5) 利用有限差分法，对受限量子点区域进行离散化，令 ； ，将方程(5)离散化： (6) 考虑到边界束缚条件： ，方程(6)可以矩阵化： ，令 ，我们可以写出 的表达式为 (7) 其中， 。 对方程(7)进行矩阵对角化，可同时得到系统能级和对应的波函数。至此，将求解能量本征方程的问题转化求解矩阵的本征值和本征矢的问题。球形量子点中处于中心的类氢杂质基态束缚能可以定义为 [ 7 ] [ 8 ] ： (8) 其中， 为杂质不存在时系统基态能量， 是系统中杂质基态能量。
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user: 4. 总结 本文利用有限差分方法研究GaAs球形量子点中心杂质基态束缚能。我们发现量子点尺寸大小和导带底抛物性对杂质基态束缚能有明显的影响。研究结果表明：在γ一定时，GaAs球形量子点中杂质基态束缚能随半径的增大而减小，同时随着半径的增大，其束缚能减小趋势越小，最后达到不变。在量子点半径R一定时，杂质基态束缚能随γ的增大而有所增大，尤其是对半径较大的量子点，势场参数γ的影响较为明显。从球形量子点中杂质基态径向位置几率分布的图形可以看出，在小半径范围内，由于抛物势场限制宽度远大于量子点半径，抛物势场的影响可以忽略，量子点阱宽限制起决定性作用，球形量子点中杂质基态径向位置几率分布几乎不随γ的变化而变化。当量子点半径较大时，量子点阱宽对电子的限制减弱，随着抛物势参数γ变大，几率中心位置明显向量子点中心移动，但是随着抛物势参数γ的增大，这种移动趋势逐渐减小。
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user: 摘 要 若复变函数 在 处满足如下极限存在(有限) 称函数 于点 模可导；若 在 的某个邻域内的任一点模可导，则称 在 模解析。如果函数 在区域 内任一点模解析，则称 为区域 内模解析函数。我们给出了一个复变函数 模解析的如上定义，并导出了模解析函数的必要条件： 。我们称此为模柯西–黎曼方程(简称模C.-R.方程)。进一步，我们给出了模解析的充分必要条件：(1) ， 在区域 内满足模C.-R.方程；(2) ， 在区域 内满足 。最后，我们讨论了模解析函数与已有的各类复变函数，如解析函数，半解析函数，共轭解析函数之间的关系。 关键词 :解析函数，柯西–黎曼方程，模解析函数，模柯西–黎曼方程 Copyright © 2017 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 模解析函数 定义1.1：设函数 在点 的邻域内或包含 的区域D内有定义，如果当 按任意方式趋于 时，即当 按任意方式趋于零时，比值 ， 的极限都存在(有限)，则称此极限为函数 在点 的模导数(记为 )，此时称函数 于点 模可导。若 在 的某个邻域内的任一点模可导，则称 在 模解析。如果函数 在区域D内任一点模解析，则称 为区域D内模解析函数。或称 在区域D内模解析。 例1.1：试证明函数 在 平面上不解析，但是在 平面上模解析。 证明：由 ， ，得 ， ， ， 。又 ，即此函数 不满足C.-R.方程，在 平面上不解析。但 即 因此，函数 在 平面上处处模解析。 例1.2：试证明函数 在 平面上不解析，但是在 平面上模解析。 证明：由 ， ，得 ， ， ， 。又 ，即此函数 不适合C.-R.方程，在 平面上不解析。但 即 因此，函数 在 平面上处处模解析。
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user: 2. 主要定理及证明 如果函数 是模可微的，它的实部 与虚部 应当不是互相独立的，而必须适合一定的条件，类似于解析函数柯西–黎曼方程，我们也可以探讨这种条件。 若 在点 模可微，即 (1) 存在，设 ， ，其中： ， ， 代入，则(1)可以改写为 (2) 存在，因为当 无论按什么方式趋于零时，(2)总是成立的。不妨设 ， ，即变点 沿平行于实轴的方向趋于点 (见图1)，此时有 (3) 成立。同样，不妨设 ， ，即变点 沿 平行于虚轴的方向趋于点 ，此时有 ， (4) 成立。综合(3)和(4)得 或者 (5) 图1. z + Δz趋于点z 我们称(5)为模柯西–黎曼方程(简记为模C.-R.方程)。 由以上的讨论可以得到如下定理： 定理2.1：(模解析的必要条件)设函数 在区域 内有定义，且在 内模解析，则必有： (1) 偏导数 ， ， ， 在区域 内存在； (2) ， 在区域 内满足模C.-R.方程。 例2.1：试证明函数 在 平面上满足定理2.1中的条件，但在 平面上不是模解析函数。 证明：因为 ， ，易知 和 都是可微函数。易得 ， ， ， 。可知 和 的偏导数在区域 内存在，满足 ，所以适合模C.-R.方程。但 在 时极限不存在。这只要让 沿射线 随 而趋于零，即知上述比值是一个与 有关的值，即 。所以函数 在 平面上不是模解析函数。下面我们给出判定一个复变函数是否模解析的充要条件： 定理2.2：(模解析的充要条件)设函数 在区域 内有定义，其在区域 内模解析的充分必要条件是： (1) ， 在区域 内满足模 方程； (2) 偏导数 ， ， ， 在区域 内存在且 。 证明：设函数 ，由极坐标变换 ， ， ，于是对任意 ，有 ，上式表明 与 的取值无关。 由于此极限与 的取值无关，即函数 在区域 内模解析充要条件为 且 . 综上，定理2.2得证。 例2.2：试证明函数 在 平面上模解析。 证明：令 ，于是 ，易得 ， ， ， . 满足 ，且 ，适合模C.-R.方程，由定理2.2知 在 平面上模解析，并且 . 例2.3：讨论函数 的模解析性。 解：因为 ， ，故： ， ， ， ， 满足 ，若要 ，须 。故仅在直线 上满足模C.-R.方程，从而仅在直线 上 模可导，但在 平面上， 却处处不模解析。
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user: 3. 模解析函数与其它函数类的关系 定理3.1解析函数一定是模解析函数，模解析函数不一定是解析函数。 证明：设函数 是在区域 内是解析函数，若任一点 ，则 存在，必有 极限存在，于是函数 在区域 内模解析。所以解析函数一定是模解析函数。反之，模解析函数不一定是解析函数。 例3.1：函数 在 平面上模解析，但在 平面上不是解析函数。 例3.2：函数 在 平面上是模解析也是解析函数。 证明：因 ，于是有 ， ， ， . 适合 且 ，满足定理2.2中的条件，所以 在 平面上是模解析函数，其在 平面上也是解析函数。 文献 [ 1 ] 给出了半解析函数的定义如下：假定 在区域 内连续，若对于每一点 ，都有 ，则称 在 内是第一类半解析函数；若对于每一点 ，都有 ，则称 在 内是第二类半解析函数，第一类半解析函数和第二类半解析函数统称为半解析函数 [ 1 ] 。 定理3.2：模解析函数不一定是半解析函数，半解析函数也不一定是模解析函数。 证明：模解析函数的条件 且 与半解析函数的条件 或者 进行比较即可的定理结论。 例3.3：函数 在 平面上是模解析函数，但不是半解析函数。 证明：由例2.2知，函数 是模解析函数，令 ，于是 ， 易得 ， ， ， . ， 。根据半解析函数的定义，得 不是半解析函数。 例3.4：函数 在 平面上是半解析函数，但不是模解析函数。 证明：因 ，则 ， 。易得 ， ， ， . 于是 ，根据半解析函数的定义，所以 是半解析函数，但 ，所以根据定理2.2知 不是模解析函数。 文献 [ 2 ] 给出了共轭解析函数的充要条件如下： (1) 二元函数 ， 在区域 内可微； (2) ， 在区域 内满足共轭解析条件： ， ； 则(1)和(2)称为函数 在区域 内共轭解析的充分必要条件 [ 2 ] 。 定理3.3：(共轭解析一定模解析)共轭解析函数一定是模解析函数，但模解析函数不一定是共轭解析函数。 证明：若函数 是共轭解析的，在 平面上则有 存在，所以： 极限存在，则必有 存在，易得到 也存在，因而函数 是模解析函数.所以共轭解析函数一定是模解析函数。反之，模解析函数不一定是共轭解析函数。 例3.5：函数 在 平面上模解析，同时也是共轭解析函数。 证明：由例2.1知 是模解析函数，令 ，可得 ， ， ， ，因而满足共轭解析条件 ， 。所以函数 在 平面上共轭解析。 例3.6：函数 在 平面上是模解析函数，但不是共轭解析函数。 证明：函数 ，令 ，得 ，于是得 ， ， ， 满足 且 ，根据定理3.2知 是模解析函数，但不满足 ， ，不适合共轭解析条件，所以此函数不是共轭解析函数。 定理3.4：函数 既是共轭解析也是半解析函数必须满足下面条件之一：(1) 。(2) 。 证明：设 是共轭解析函数，则 且 。 若 是第一类半解析函数，则 ，所以有 且 ，于是 。 图2. 包含关系图 若 是第二类半解析函数，则 ，所以有 且 ，于是 。 推论3.1：模解析函数与解析函数，半解析函数，共轭解析函数的包含关系，如图2所示。 本文所涉及到基本概念和已知结论在参考文献 [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] 里。
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user: 摘 要 本文研究一类三阶中立型半线性时滞微分方程振动性质，利用广义Riccati变换和经典不等式技巧，参考最近论文结果，建立了一个新的振动性准则，并给出证明和例子。 关键词 :振动准则，三阶中立型半线性时滞微分方程，广义Riccati变换 Copyright © 2017 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 考虑一类三阶中立型半线性时滞微分方程 ， (E) 其中 ， ， 为两个奇数商， ， 任意 ，有 ， ， ， ， ， 。若(E)有无穷多个零点，则它为振动的；否则称它为非振动的。 最近，二阶、三阶函数微分方程的振动性受到很大关注，许多文献给出一系列振动准则如文 [ 1 ] - [ 11 ] 。但关于三阶中立函数微分方程的振动性准则较少。我们注意到文 [ 3 ] 和文 [ 4 ] 对方程(E 0 ) 作了若干个振动性或若振动性准则。本文是研究方程(E)的振动性准则，参考了文 [ 5 ] 中二阶微分方程振动准则及文 [ 1 ] 和文 [ 2 ] 的引理及条件，给出了新的振动准则，并应用新的Riccati变换及经典不等式证明了准则。 为了方便证明引用并保留了以下引理： 引理1 [ 1 ] ：设 是方程(E)的最终正解，则 只有以下两种可能： (I) ， ， ； (II) ， ， ； 引理2 [ 1 ] ：设存在函数 ， 且 ，则 。
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user: 2. 主要结果 定理2.1：若 ，且 ，满足 (2.1) 且 (2.2) 其中 ， 则方程(E)是振动的。 证明：设方程有一个非振动解 ，且 ， ， ， ， 因为 则 是非增函数，且满足引理1 [ 1 ] ，故分两种情况讨论： (I) 假设 ， ， ， ， 即有 即 方程(E)去绝对值，则变成 令 ，则有 由广义Riccati变换得 ， (2.3) (2.4) 由于 ，且 ，即得 (2.5) 对(2.3)两边对 求导，由式(2.4)和式(2.5)得到下式 (2.6) 由经典不等式 ，令 ， 式(2.6)变为 对上式在 上积分，即有 即 即 (2.7) 显然，式(2.7)与条件(2.1)矛盾 (II) 假设 ， ， ； 易知 ， ， ， 则有 由广义Riccati变换得 (2.8) (2.9) 对(2.8)两边对 求导，由式(2.5)和式(2.9)得到下式 由经典不等式 ，令 ， (2.10) 对式(2.10)从 上积分有 即 (2.11) 又因为 ，则 当 时，有 即 (2.12) 对式(2.12)从 上对 积分有 即 即有 得到 令 ，得 那么 (2.13) 因为 ，且 ，得 (2.14) 由式(2.13)及(2.14)得 (2.15) 则由式(2.15)，式(2.11)变成下式 (2.16) 显然，式(2.16)与条件(2.2)相矛盾，因此，我们说满足定理2.1，方程(E)是振动的。
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user: 3. 例子 考虑三阶微分方程 ， (3.1) 其中， ， 显然 ， ， ， 令 ， ， ， 当 时， ， 则 ，式(3.1)满足定理2.1，故方程(3.1)是振动。
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user: 摘 要 本文基于1979-2014年欧洲中期天气预报中心ERA-Interim的逐日再分析资料，用300 hPa位势高度场天气尺度扰动方差代表风暴路径，分析了北半球风暴路径的时空变化特征。结果表明，北半球风暴路径的强度和位置变化在1998年前后存在显著的年代际差异，且北太平洋风暴路径(PST)和大西洋风暴路径(AST)表现不同。在1998年后全球变暖停滞阶段PST出现“深冬抑制”现象加强的特征，且风暴轴位置向极移动，AST则出现最大强度从晚冬(2~3月)向深秋(10~11月)提前的变化趋势，风暴轴位置向南移动。这些特征均在风暴路径S-EOF的第一主模态时空特征中得以体现，特别是秋冬季节PST和AST“跷跷板”式的反位相年代际变化，可能与波–流相互作用的年代际差异有关，仍需要更深入的物理机制分析。 关键词 :风暴轴，年代际变化，太平洋，大西洋，S-EOF Copyright © 2017 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 风暴路径是斜压性气旋盛行的带状区域，气旋活动高发区和强气旋活动区同风暴路径活动区域相对应 [ 1 ] 。风暴路径对大气环流的维持和天气气候变化起着重要的作用，风暴路径强度和位置的变化同中纬度天气和短期气候变率密切相关。所以，风暴路径一直是气候动力学和短期气候预测理论研究的重点之一。北半球天气尺度上瞬变扰动最活跃的区域主要集中在中纬度两个大洋区域，分别为北太平洋风暴路径(PST)和大西洋风暴路径(AST)。 北半球风暴路径活动具有显著的年代际变化，Chang和Fu [ 2 ] 通过分析大气再分析数据和探空仪观测数据，指出早在1970s年代初期其就由强度较弱的风暴路径转变为较强的风暴路径。Nakamura等 [ 3 ] 发现在1980s晚期和1990s初期，北太平洋冬季风暴路径也存在显著年代际变化。有分析认为风暴路径发生这种年代际变化可能与AO和ENSO等低频变化密切相关 [ 2 ] ，也有研究指出可能还与背景环流和SST的低频变化有关 [ 4 ] 。但是近三十年来，在全球气候变暖的大背景下，北极海冰迅速融化，中纬度异常天气频繁发生，而风暴路径的强度和位置也发生了变化。南北半球的风暴路径都开始向极地和垂直向上的方向发生移动 [ 5 ] 。Zhang等 [ 6 ] 认为风暴轴向极的移动可能是由于冰面融化，表面能量通量释放进入大气底层，海冰边缘向极地中心移动，导致气旋生成区向北移动。同时，由于北极海冰融化，北极温室增暖效应被放大 [ 7 ] ，这导致极地向赤道的温度梯度进一步减小，从而通过大气环流的作用改变风暴路径的强度和位置变化。 早期的研究受限于资料的时间长度，且以往对风暴路径年代际变化的研究都集中在上个世纪70年代的冬季 [ 2 ] [ 8 ] ，近三十年里全球不仅经历了快速变暖的过程，同时在1990s年代末发生了全球变暖停滞的现象 [ 9 ] ，更是引起了科学家的关注。在这种全球变暖停滞的背景下，北半球两大洋上的风暴路径会发生怎样的变化？其在全球变暖和变暖停滞不同的年代际背景下时空特征如何？这将是本文重点分析的内容。
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user: 2. 资料和方法 本文研究采用的大气资料来源于欧洲中期天气预报中心(ECMWF)提供的ERA-Interim全球逐日再分析资料，包含风场、高度场、温度场以及热通量数据等，垂直方向从1000 hPa到10 hPa共17层，水平分辨率为2.5˚ × 2.5˚，资料起止时间为1979年1月1日到2014年12月31日。 考虑到本文研究侧重于风暴路径的统计特征，我们采用天气尺度的瞬变扰动方差来表征风暴路径。对300 hPa位势高度场的逐日资料进行2~7天的谐波滤波，然后用月平均均方差来表征风暴轴活动强度。以滤波方差最大的格点作为风暴轴中心，其中心所在经纬度作为风暴轴的位置。通过36年(1979~2014年)北半球300 hPa位势高度扰动方差的平均分布，将大于等于30 dagpm 2 区域定为风暴路径主轴区(图1)。 可以看出，北半球主要存在两大风暴路径，分别位于北太平洋和北大西洋上空：北太平洋风暴路径(Pacific Storm track， PST)起始于120˚E跨过太平洋抵达北美西海岸120˚W；北大西洋风暴路径(Atlantic Storm track， AST)则位于90˚W向东跨越整个大西洋到0˚附近。因此，分别取120˚E~120˚W，35˚N~70˚N作为PST的中心活动区域，取90˚W~0˚E，35˚N~70˚N作为AST的中心活动区域(如图1红色扇形区域)。
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user: 4. 总结和讨论 本文使用1979~2014年欧洲中期天气预报中心ERA-Interim的逐日再分析资料，用300 hPa位势高度场天气尺度扰动方差代表风暴路径，分析了北半球风暴路径的时空变化特征。结果表明，北半球风暴路径的强度和位置变化在1998年前后存在显著的年代际差异，且北太平洋风暴路径(PST)和大西洋风暴路径(AST)表现不同。在1998年后全球变暖停滞阶段PST出现“深冬抑制”现象加强的特征，且风暴轴位置向极移动，AST则出现最大强度从晚冬(2~3月)向深秋(10~11月)提前的变化趋势，风暴轴位置向南移动。 通过引入能够表征季节演变时空特征的S-EOF分析方法，对北半球风暴路径进行S-EOF分析，发现风暴路径的第一主模态时空特征很好地体现了上述不同季节PST和ASP的年代际变化特征，第一模态方差贡献10.47%，时间上主要反映了1998年前后的年代际转变特征，且在年际尺度上与ENSO有一定的关系。空间上反映出PST和AST呈“跷跷板”式的反相关变化，表现为全球变暖停滞阶段的冬季PST向北加强、AST向北减弱的年代际变化特征，特别是PST在秋冬季节在风暴轴的上游和南北两侧存在相反的表现。这些结果显然与前人 [ 18 ] [ 19 ] 分析的全球变暖未来情景下AST和PST一致加强或减弱的结果非常不一致，其原因可能是未来情景模拟中气候模式不能准确地模拟大气内部变率的年代际变化特征，而观测中全球变暖和变暖停滞可能与北太平洋年代际涛动(PDO)等海洋–大气内部变率有关。 研究结果还表明，两大洋上风暴路径的强度和位置的年代际反位相变化与高空纬向风异常密切相关。风暴路径实际是斜压不稳定波活动的一种表征 [ 1 ] ，平流对于斜压增长的贡献，可以调节斜压波动的增长环境，这同风暴路径生成发展机制相一致。Hoskins和Valdes [ 21 ] 指出，平均气流中的斜压不稳定和非绝热加热作用对风暴路径的维持起主要作用。在全球变暖停滞背景下，北极海冰的快速消融，热带海温的异常变化，都有可能直接或间接地影响到中纬度的西风急流和风暴活动。因此北半球两大洋上风暴路径的这种反相的年代际变化特征，可能与波–流相互作用的年代际差异有关，但这其中的复杂物理过程，仍需要更深入的机制分析。
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user: 摘 要 随着P2P互联网金融行业数据的积累和应用能力的提升，在线社交网络行为信息对p2p借贷影响的研究引起了学者们的关注。本文从借款人的特征、借贷记录和在线社会网络行为入手，通过多元回归分析模型，探讨在线社会网络行为对借款成功与否和借款效率的影响。并利用拍拍贷平台、拍拍贷论坛上的数据进行实证分析。研究结果表明：借款人在社会网络行为信息对借款成功与否没有显著影响，但对借款效率有促进作用。 关键词 :P2P在线借贷，借款效率，社会资本，社会网络 Copyright © 2017 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 随着国际上Zopa、Lending Club、Prosper等P2P平台不断涌现，作为基于互联网技术而形成的新型民间借贷模式，P2P网络借贷在中国得到了快速发展。P2P在线借贷不但能够满足个人资金需求、发展个人信用体系；还能够提高社会闲散资金利用率、优化金融市场资源配置。因此，P2P在线借贷不仅是互联网金融的重要组成部分，也是传统金融的重要补充，代表着未来金融服务的发展趋势。但P2P在线借贷在快速发展的同时，也遇到越来越多的瓶颈。借贷双方信息不对称、无抵押贷款及借贷关系复杂等，引起一系列信任危机和风险控制危机。与此同时，我国P2P在线借贷的逐步成熟和扩张，使得行业竞争不断加剧。对P2P平台提升发展能力，改善经营结构，对为借贷双方提供更好的服务提出了更高的要求。 为了提高借款项目的响应率，辅助出借人的投资决策，国内外学者通过对投资人和借款人的基本信息以及借款历史记录进行分析，研究影响借款成功、投资决策等的影响因素，取得了一些有价值的研究结论。随着P2P行业交易数据的积累和数据应用能力的提升，许多P2P在线借贷平台也建立了相应的社交网络平台(如拍拍贷论坛)，试图通过这些平台加强出借双方交流、沟通，减少由于信息不对称带来的借贷风险。但这些社交网络平台上的信息对在线借贷的影响有待进一步深入探讨。 本文试图从社交网络信息入手，明晰借款人的社会网络行为对借贷成功、借贷效率的影响，对于帮助我们深刻认识社交网络平台信息价值具有重要的意义，对于进一步促进我国互联网借贷平台上的发展和提高借贷效率具有重要的理论和实践价值。
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user: 2. 文献回顾 近几年来，国内外学者开始将社会网络理论及其分析方法引入金融市场的分析中，形成了社会网络和金融的交叉研究热点 [ 1 ] 。随着对P2P在线借贷影响因素研究的不断深入，在线借贷影响因素研究已经从最初的借款项目和借款人的基本信息扩展到了社会网络及其相关因素的分析，例如借贷双方的社会资本信息、时间因素等 [ 2 ] 。社会网络关注的是人与人之间的互动和联系，而社会资本就是个体在社会网络中的积累。迄今为止，对社会资本还没有统一、权威的定义，但综合前人的研究，可以发现社会资本强调四个方面：社会网络、人际信任、社会结构中的资源以及群体规范 [ 3 ] 。Lin等认为社会资本是借款者的社会网络提供的有关风险信息，能减轻在线借贷中的信息不对称问题 [ 4 ] 。Freedman等研究发现小组关系这种社会资本能够降低违约风险，且如果贷款小组中有借款者的朋友，违约的概率将会更低 [ 5 ] 。Xu Y等学者对比了中美两国社会资本对融资表现的影响，研究表明在美国社会资本对融资成功率和融资利率都有着很大的影响；而在中国，社会资本只对融资成功率影响显著 [ 6 ] 。Lin等研究了社会网络中的朋友关系对借贷成功率、借款绩效以及违约风险等的影响 [ 7 ] 。 通过对上述P2P在线借贷相关文献研究，可以看到许多相关学者就借款人的“朋友圈”网络产生的社会资本对借贷成功的影响进行了多方面的细致研究，普遍得出结论表明社会资本对于借贷成功率、借贷利率、违约率、用户信用等级等都具有一定的影响作用。但是由于借款人的现实生活中的朋友圈信息很难获取到，所以学者们采用的基本思路是把P2P借贷过程中，借款人通过借贷项目与投资人建立联系，形成借款/投资人之间的虚拟社会网络，即若借款人/投资人与同一借贷项目之间存在关系，则两者之间存在着朋友关系，然后以虚拟社会网络中朋友数作为其社会资本的度量方式。这一方式忽略了借款人/投资人在对应的社交平台上的网络行为，如对借贷项目的分享、评论、转发以及活动频率等。在线社交网络的发展为用户行为分析提供了良好的数据资源，用户在社交网络上的主要行为有发布信息，评论或转发信息，国内外学者利用这些行为信息描述用户行为特征，完成用户行为建模和应用 [ 8 ] 。 本文试图从借款人在社会社交平台上的网络行为特征入手，运用相关性分析与回归分析探讨借款人在社交平台上的网络行为信息对其借贷成功、借贷效率的影响，并提出一些改进措施将其应用到在线借贷平台中。
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user: 3. 研究假设 P2P借贷平台上的每一个借款项目都会设定借款时效，在规定的时间内借到指定的额度，则认为借款成功，或者是没有到达规定的时间，但借款额度达到了，也认为借款成功。否则，借款不成功。每个借款人、借款项目的属性不同，借款成功所花费的时间差异较大，在本研究中，我们就用借款成功实际花费时间表示借款时长，并用其衡量借款效率，即借款时长约大，借款效率越低。另一方面，社会网络方法可以从结构性、联系、层面、形态和功能五个角度来分析问题，反映用户及其所在社区网络的特性、社区中用户间的信任、互动强度、内容等。在社会网络的研究体系中，本文主要从互动与关系维度对社会网络用户行为分析进行表征，主要用借款人发帖数、在线时长、社交平台上的注册时长描述用户行为特征。 并给出如下研究假设： 假设1.1：借款人在社会网络上的发帖数与借款成功正相关。 假设1.2：借款人在社会网络上的发帖数与借款时长负相关，即正向作用于借款效率。 假设2.1：借款人在社会网络上的在线时长与借款成功正相关。 假设2.2：借款人在社会网络上的在线时长与借款时长负相关，即正向作用于借款效率。 假设3.1：借款人在社会网络上的注册时长与借款成功正相关。 假设3.2：借款人在社会网络的注册时长与借款时长负相关，即正向作用于借款效率。 目前国内外学者主要是从借款人视角研究P2P网络借贷平台借款成功等的影响因素。主要通过分析借款人的人口统计属性、信用状况、历史借款行为信息、借款项目信息以及借款人社会关系属性对借款成功等的影响。国外学者主要使用Prosper网络借贷平台数据进行实证分析，我国学者主要采用拍拍贷平台、人人贷平台的数据进行实证分析，已经取得了大量的研究结论 [ 1 ] 。本文主要研究借款人社交网络行为对其借款行为的影响，因而我们直接引用已有借款成功影响因素的研究结论。已有的文献对借款效率影响因素的研究还相对较少，本文中，但借款成功的影响因素是借款效率影响因素研究的入手点。所以我们给出如下的研究假设： 假设4.1：借款人的年龄与借款成功负相关。 假设4.2：借款人的年龄与借款时长正相关，即负向作用于借款效率。 假设5.1：借款人的信用得分与借款成功正相关。 假设5.2：借款人的信用得分与借款时长负相关，即正向作用于借款效率。 假设6.1：借款人的借款金额与借款成功负相关。 假设6.2：借款人的借款金额与借款时长正相关，即正向作用于借款效率。 假设7.1：借款人的借款期限与借款成功正相关。 假设7.2：借款人的借款期限与借款时长负相关，即正向作用于借款效率。 假设8.1：借款人的借款利率与借款成功负相关。 假设8.2：借款人的借款利率与借款时长正相关，即负向作用于借款效率。
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user: 5. 结论 本文从借款人的特征、借贷记录和在线社会网络行为入手，通过多元回归分析模型，以借款状态(成功与否)和借款时长为因变量，探讨在线社会网络行为对借款成功与否和借款效率的影响。并利用拍拍贷平台、拍拍贷论坛上的数据进行实证分析。研究结果表明：借款人在社会网络行为信息对借款成功与否没有显著影响，但对借款效率有促进作用。所以借款人可以通过在线社会网络的交流互动提高借款效率。 本文的研究对帮助我们认识在线社交平台对借贷的驱动因素和市场行为具有重要的意义，对于进一步促进我国互联网借贷平台上的发展和提高融资绩效，促进大众创业具有重要的理论和实践价值。
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user: 摘 要 随着全球变暖等气候问题的发展，人工影响天气技术被频繁运用，比如通过人工降雨来增加降雨量，缓解温度上升带来的干旱问题；利用人工增雨降低都市空气可吸入颗粒物等，越来越被人民所重视。根据人工影响天气工作积累的资料和阿勒泰地区地理、气候条件，探讨开发利用阿尔泰山空中云水资源的必要性和可行性，提出了进一步加大开发利用阿尔泰山空中云水资源的措施和实施方案，旨在对人工影响天气的业务建设提供参考依据，更好地为领导做出正确的决策及我区尽快实施人工增水工程提供有利的科学依据。 关键词 :云水资源，必要性，可行性，阿尔泰山 Copyright © 2017 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 影响和控制天气是人类长期追求并为之奋斗的目标，也是迄今世界上难度比较大的科学问题之一。自上个世纪40年代美国科学家根据“贝吉龙效应”进行的第一次人工增雪试验成功以来，人工影响天气已走过了半个多世纪的历程，并取得了可喜的成果和长足的发展，为21世纪这一领域取得更大的突破奠定了坚实的科学基础。人工影响天气工作越来越被重视，不少学者在这方面进行了大量研究，郭洪权等 [ 1 ] 对市县级人工影响天气工作发展进行了研究，沈鹰 [ 2 ] 分析了云南人工增雨开发空中水资源探讨，吴志会等 [ 3 ] 对不同降水天气系统自然降水特征及火箭人工增雨潜力进行了分析，瓦黑提，施文全 [ 4 ] 对在天山南坡人工增水可行性进行了初步分析，施文全，王红岩等 [ 5 ] 对吐鲁番山区人工增水作业效果进行了统计分析，高子毅，张建新等 [ 6 ] 对新疆天山山区人工增雨试验效果进行了评价分析，但对阿尔泰山人工增水方面的文献资料未见报道。本文通过对阿尔泰山空中云水资源合理开发利用进行探讨分析，对提高农牧民收入、保持社会政治稳定，促进区域内社会经济和生态环境的可持续发展、实现人与自然和谐相处等方面有着十分重要的意义。 阿勒泰地区位于新疆北部，阿尔泰山南麓，总面积11.79万平方公里，阿尔泰山自西北向东南横贯全区。阿勒泰地区地处亚欧大陆腹地，远离海洋，属于中温带大陆性干旱气候区，多年平均降水量为200 mm，山区500~800 mm，降水分布不均匀，自然降水转化率低。 随着全球气候变暖和人类活动的影响，山区雪线上升，冰川消退，河川径流减少，同时近年来，阿勒泰地区配合实施国家发展战略方案，即“引额济乌”、“引额济克”等调水工程，现在每年外调水量已达到 8 亿立方米 ，调水工程后期还将引水至东疆哈密，预计年调水量将达到25亿立方米，由此带来的一系列的影响，两河流域年径流量明显下降，水源涵养功能下降；草场退化，产草量急剧下降；土地沙化、河谷林减少等，严重影响了阿勒泰地区的农牧业经济发展。如果没有有效的措施进行预防，生态影响将会更加明显。为了保证阿勒泰地区生态环境的可持续发展，牧民定居奔小康的目标，水资源的可持续利用已成为当前迫切需要解决的突出问题。
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user: 2. 开发利用空中云水资源的必要性 2.1. 生态建设 在《全国主体功能区规划》中将“阿尔泰山地森林草原生态功能区”列入全国25个重点生态功能区之一，阿勒泰作为新疆生态安全“三屏两圈”的门户，是保障国家生态安全的重要区域，因此阿勒泰地区的生态建设成为当前的重点。 湿地被誉为“地球之肾”，在水源涵养和生态保护方面都能发挥巨大功效。阿勒泰地区较大面积湿地有36处，包括7个湿地公园(其中5个为国家级湿地公园)和5个湿地类型自然保护区，湿地总面积615.9万亩，占全疆湿地总面积的10.4%。多年来由于气候变化影响、过度放牧、水资源的不合理利用等影响了湿地原有的生态环境，使其呈现出日益恶化的现象。生态环境保护及社会经济发展之间的矛盾日益加剧，已成为制约阿勒泰地区经济和社会发展的重要因素。 阿勒泰地区深居欧亚大陆腹地、远离海洋、降雨分布不均匀、气候干旱、生态系统脆弱，一旦受到破坏就有可能产生难以修复甚至不可逆转的严重后果。 2.2. 水资源安全 阿勒泰地区共有大、中、小型水库81座，总库容36亿立方米(其中含喀腊塑克水库25亿立方米库容)，灌溉面积341.4万亩。但由于大部分是平原水库，渗漏蒸发损失大，造成水资源利用效率低。阿勒泰地区虽然水资源较为丰富，但时空分布极不均衡，径流年际变化大。丰水期河川径流大，水资源大量外流，而枯水期水库总蓄水量较少，调节能力弱，既要保证当地用水充足，又需满足调水工程的引水量，因此在枯水期出现用水紧缺现象，也因为缺水而造成耕地大面积弃耕。根据调水工程规划，截止2013年底额尔齐斯河每年调水 8 亿立方米 ，根据后期建设需求，仍将加大调水力度，进一步满足疆内用水，预计到2030年将达到25亿立方米，超过了江河调水的安全红线20%，这为后期流域内的生态安全埋下严重隐患，一旦遇到阿勒泰地区大旱之年，特别是如果没有科学合理的预防措施，势必会严重影响到调水工程的调水力度，以及国际河流分水的水资源安全问题。 2.3. 森林防火 目前阿勒泰地区森林覆盖度达到了13.2%，林区山高路险、地处边境，火灾隐患突出，森林保护难度大。一旦出现火灾，救火能力明显受到限制，因此实行人影作业，一方面为山区森林增加湿度，加强水源涵养功能；另一方面，森林火灾发生时，人影作业能快速有效的灭火，大大减少火灾带来的损失。 2.4. 冰雹防御 随着全球气温增高，阿勒泰地区的冰雹天气呈现多发态势，给社会经济尤其是农业生产造成极大损失。阿勒泰地区冰雹多发在福海县、吉木乃县、青河县及山区一带，而平原冰雹高发区多为农业种植区，一旦冰雹袭击，农业损失惨重，因此通过人影作业进行消雹，能有效减轻冰雹造成的损失。
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user: 3. 开发利用空中云水资源的可行性 3.1. 云水资源分析 阿勒泰地区山地面积约占总土地面积的30%，却分布了80%的水系，因此山区是阿勒泰地区水资源的主要来源，同时山区云量丰富，也是阿勒泰地区实施人工增水的关键地区。阿勒泰地区处于阿尔泰山脉迎风坡，全国天气的上游，天气过程频繁，据统计平均每5天西风带上就有一次天气系统影响阿勒泰地区，大量云水资源从空中经过，同时从阿勒泰地区冬、夏季多年大降水日数分布(图1、图2)来看，阿 图1. 阿勒泰地区冬季大降雪年平均日数分布图 图1. 阿勒泰地区夏季大降水平均日数分布图 尔泰山和萨吾尔山是出现大降水频率最高的地区，这种得天独厚的地形、地貌特征，丰富的空中云水资源，为开展大范围人影作业提供了优势条件。 3.2. 水汽条件分析 新疆水资源的一个显著特点是依赖山区大气降水，而新疆山地降水量占全疆降水总量的84%。新疆水汽来源主要依靠西风环流携带来自大西洋和欧亚大陆蒸散水汽，同时，南面印度洋孟加拉湾、阿拉伯海的水汽输送受青藏高原地形抬升作用在高原东部、中部以及西部上空聚集成3个水汽输送中心，青藏高原夏季丰富的水汽在有利的天气形势下继续进入新疆，经计算每年平均约有1169亿吨空中水汽从青藏高原上空流入新疆，其中80%都流经阿勒泰，空中水汽资源非常丰富。阿勒泰地区位于全国天气系统上游，水汽路径有三条，主要为大西洋水汽经纬向西风环流进入阿勒泰的偏西路径，其次是来自阿拉伯海北上的水汽通过接力输送的方式到达阿勒泰地区的偏南气流，最后是孟加拉湾的水汽由青藏高原东部经青海、甘肃河西走廊向西到达阿勒泰东部地区的偏东路径(图3)。阿勒泰地区位于阿尔泰山系南坡，是西风气流的迎风坡，有利于空中水汽汇集和气流抬升而形成降水。据研究未来阿勒泰地区降水有增多趋势，夏季、冬季降水增加趋势显著，可降水量自山区外围向山区中心递增，降水量的大值区与可降水量的大值区对应，这为人工增水提供了良好的水汽条件。 统计计算表明，每年流经阿勒泰地区上空的水汽量加上本地蒸发气态水总计达到1550亿立方米(图4)，年平均净水汽收入量占新疆的31%，而形成的有效降水只有180亿立方米，空中水资源转化率只有11.6%，低于西北地区15.4%的平均水平，而且远低于全国34%的平均转化率，可见空中水资源量相当丰富。同时，阿勒泰地区空气干净，API(空气污染指数)为39，全年空气质量均达到国家一级标准，特别是山区人类活动少，海拔高，高空空气更加清洁，远远达不到能够产生最大降水所需要的冰晶浓度125个/升，云水资源丰富，但缺少凝结核，空中水汽转化为自然降水的比率很低，通过人工播撒催化剂来促使云水转化为降水的可能性极大，在本地实施人工增水工程潜力巨大，效果将会更加显著。 图3. 阿勒泰地区水汽路径输送图 图4. 空中流经阿勒泰地区水汽总量年变化 3.3. 地理条件分析 由于阿勒泰地区边境线长达 1175 公里 ，主要增水区在山区，严重制约边境沿线开展大规模的飞机增水作业，但是小飞机增水作业完全可以符合飞行增水要求，因而在阿尔泰山区采用无人飞机、移动火箭和碘化银烟炉联合作业的模式，更能方便有效的增加山区的可降水量。随着阿勒泰进入一个温暖气候阶段，增湿趋势显著，人工增水的自然条件更为适宜，应充分利用这一有利形势，及时开展大规模山区人工增水作业，可以取得更好的人工增水作业效果，使人工增水作业达到更佳的经济效益。 3.4. 气象灾害防御分析 阿勒泰地区冰雹5~8月多发，持续时间一般在10分钟以内，多发生在福海县、吉木乃县、青河县及山区一带，而平原冰雹高发区多为农业种植区，一旦冰雹袭击，农业损失惨重。如 2006 年 7 月 17 日 ，福海县喀拉玛盖乡， 1049.9 公顷 农作物受冰雹灾害，直接经济损失648万元； 2004 年 7 月 1 日 萨吾尔山区，吉木乃县和186团场遭受冰雹和大风袭击，冰雹持续时间达10分钟，最大直径21 mm，局部积雹厚度达7 cm，直接经济损失2159万元，给阿勒泰地区国民经济、社会稳定以及人民群众生命财产安全带来极大损害。 随着阿勒泰地区成为新疆生态安全“三屏两圈”的门户，打造新疆会客厅的高标准定位，本地的农牧业生产结构、旅游业、特色林果业等产业得到了迅速发展，其基础设施和高投入、高产出越来越受自然环境的制约，气象灾害对本地的经济造成的损失绝对数额也越来越大，阿勒泰地区农牧业生产防灾减灾的任务艰巨。