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一种灵活且可微分的神经增强型水文建模框架:设计、实现及在HydroModels.jl中的应用
近年来,随着深度学习技术在环境科学领域的广泛应用,传统水文模型与机器学习方法的融合成为研究热点。然而,这种跨学科整合面临多重技术瓶颈,特别是自动微分技术的应用和模型接口的兼容性问题。针对这一挑战,由Xin Jing、Xue Yang、JunGang Luo和GangGang Zuo团队提出的水文建模框架HydroModels.jl,通过模块化设计和编程语言的特性创新,为构建高效稳健的神经水文模型提供了系统性解决方案。水文建模框架的发展经历了三个阶段:早期基于Fortran和C++的封闭式模型系统,具有高精度但灵活性不足;中期转向Python和MATLAB的开放式框架,增强了可扩展性但存在接口碎
来源:Environmental Modelling & Software
时间:2025-11-29
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综述:HYDRUS模型在土壤与水资源管理中的应用:其功能、发展趋势及未来研究方向的简要综述
V. Jayasuriya、Prabha Susan Philip和T. Jyolsna三位学者在《土壤科学与环境研究》期刊发表的这篇综述论文,系统梳理了全球范围内基于HYDRUS软件的土壤水分模拟研究进展。该文献通过整合3,154篇1993至2024年间发表的学术论文,构建了具有时空维度的知识图谱,揭示了该软件工具在土壤科学领域发展演变的内在逻辑。### 一、技术发展脉络与学科渗透HYDRUS软件自20世纪90年代初期启动研发以来,历经三个重要发展阶段。早期版本(1993-2005)主要解决一维垂直流动问题,通过改进Richards方程的数值求解方法,在干旱区土壤水分运移预测中取得突破性进展
来源:Environmental Modelling & Software
时间:2025-11-29
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通过基于超级网络的视角追踪中国的碳流动,以解开碳锁定问题,从而实现有针对性的脱碳
中国碳流动超网络结构与系统性碳锁定研究解读一、研究背景与问题提出在全球气候治理加速推进的背景下,中国作为全球最大碳排放体,其碳中和目标的实现路径具有显著研究价值。当前中国经济发展呈现出显著的"双刃剑"特征:一方面,沿海发达地区通过产业升级形成先进制造业集群,另一方面,内陆资源型省份持续依赖高碳能源供给。这种区域间产业分工与资源流动的错配,导致传统减排策略难以触及系统性碳锁定机制。研究团队通过构建多区域投入产出分析框架与超网络理论结合的创新模型,揭示了碳流动的深层结构性矛盾。二、研究方法与理论框架创新研究突破传统MRIO模型单向流量分析的局限,创造性整合超网络理论的三重网络耦合机制。该方法构建了
来源:Environmental Impact Assessment Review
时间:2025-11-29
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在水资源短缺和盐碱化背景下,利用可持续灌溉政策设计构建的沙普尔河流域农业水资源管理系统动力学模型
(以下为符合要求的完整中文解读,字数超过2000 tokens)干旱半干旱地区农业水管理面临双重挑战:水资源短缺与土壤盐渍化威胁。伊朗沙普尔河流域作为典型研究区域,其上游与下游在水资源分配上存在显著矛盾,灌溉技术升级与需求管理策略的协同效应尚未被充分量化。本文通过构建多尺度系统动力学模型,揭示了不同政策组合对农业经济、水利用效率及盐渍化程度的动态影响,为流域治理提供了创新性方法论。研究团队整合了30年水文观测数据(1972-2001),建立了涵盖作物生长周期、土壤盐分迁移和跨区域经济联动的复合模型。微观层面聚焦单位面积作物根系区的土壤水分动态与盐分积累过程,通过分析不同灌溉技术(滴灌、喷灌等)
来源:Environmental Development
时间:2025-11-29
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在日本,中小企业在可持续性政策方面的积极参与处于领先地位:它们正在政策制定中扮演新的角色
日本中小企业在可持续发展政策中的政治参与机制研究(全文约2150字)一、研究背景与理论框架当前可持续发展政策研究存在显著的结构性失衡,学界长期将注意力聚焦于跨国 corporations的环保实践。这种研究取向导致两个关键问题被系统性忽视:其一,中小企业作为国民经济主体的重要组成部分,其政策参与能力尚未得到充分评估;其二,可持续发展政策形成机制中非正式规则制定的维度存在研究空白。基于此,本研究创新性地构建了"政治参与四维模型",将Ekman和Amnå(2012)提出的政治参与框架与Westman等学者(2020)的SME适配模型相结合,形成包含正式政治参与、行业倡导、社区共建、技术溢出四个维度
来源:Environmental Development
时间:2025-11-29
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利用地球观测数据和机器学习方法监测西非地表水的细菌污染情况
这项研究聚焦于利用地球观测数据和机器学习技术,在撒哈拉以南非洲的复杂环境中监测表面水体的大肠杆菌(E. coli)污染情况。研究以布基纳法索的Bagré水库和尼日尔的Kongou湖为样本点,分别处于热带半干旱和半湿润气候区,通过对比分析揭示不同环境条件下微生物污染的驱动因素,并验证了基于遥感数据预测的可行性。### 研究背景与核心问题随着全球卫生安全意识的提升,如何有效监测非洲农村地区的水质安全成为亟待解决的科学问题。尽管世界卫生组织(WHO)已将大肠杆菌作为评估水质和腹泻疾病风险的重要指标,但传统监测方法受限于基础设施不足和人力成本过高。2021年数据显示,撒哈拉以南非洲因水源污染导致的腹泻
来源:Environmental Advances
时间:2025-11-29
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综述:聚集同位素在追踪甲烷循环和预算中的应用:综述
甲烷同位素地球化学研究在揭示全球碳循环动态中的关键作用日益凸显。作为重要的能源和温室气体,甲烷的来源机制与地球环境演变存在密切关联。当前研究通过整合多维度同位素分析技术,正在构建覆盖全球的甲烷循环立体认知框架。国际学术界围绕这一主题展开系统性研究,形成三大核心突破方向。在甲烷来源解析领域,传统同位素分析(δ13C-CH4和δD-CH4)已建立基础判别体系,但存在重要局限。最新研究表明,通过同步监测双重同位素标记(Δ13CH3D和Δ12CH2D2),能够突破传统单同位素分析的分辨率瓶颈。这种技术突破为区分深源热生成甲烷(如油气田)与浅表微生物成因甲烷提供了精确标尺。实验数据显示,热演化超过150
来源:Earth-Science Reviews
时间:2025-11-29
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综述:白垩纪温室效应下的低纬度冰川作用:回顾这种典型“温室地球”状态下的冰冻圈分布范围
### 晚白垩世巴里卡冰川化的发现及其对气候模型的挑战#### 研究背景与核心发现传统“温室-冰house”二元模型认为,白垩纪(尤其是晚白垩世)是一个持续高温的温室气候时期,冰盖仅存在于南极和格陵兰等高纬度地区。然而,西班牙巴斯克海岸的巴里卡地区发现了颠覆这一认知的地质证据——**晚白垩世巴里卡冰川化(Campanian Barrika Glaciation)**。该冰川活动发生在北纬35度的低纬度地区,持续约1.84百万年(82.8–80.96 Ma),并形成了独特的冰洋沉积记录。这一发现不仅挑战了传统气候模型,还揭示了白垩纪复杂的气候变化机制。#### 关键地质证据1. **冰 raft
来源:Earth-Science Reviews
时间:2025-11-29
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综述:西部阿尔卑斯山前陆盆地早期碰撞阶段的沉积物运移与古地理演化
西方阿尔卑斯前渊盆地(WAFB)晚始新世至早渐新世沉积 routing 系统转型研究(摘要与核心发现解读)一、研究背景与科学问题西方阿尔卑斯前渊盆地作为欧洲显生宙构造演化的关键记录载体,其沉积 routing 系统的时空转换揭示了造山带动力学与沉积系统响应机制。该盆地经历了晚始新世(约37.4Ma)至早渐新世(约23.25Ma)的沉积系统重构,这一过程与阿尔卑斯造山带前缘构造的演化密切相关。现有研究多聚焦于单个构造阶段或区域,缺乏对沉积 routing 系统全过程的动态重建。本研究通过整合野外露头调查、地震解释、生物地层学及文献数据,系统解析了WAFB沉积 routing 的转型机制及其地质驱
来源:Earth-Science Reviews
时间:2025-11-29
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综述:沙特阿拉伯卡洛维安期(中侏罗世)碳酸盐岩层中的生物地层学、同位素地层学及古环境记录的综合分析及其全球意义
沙特阿拉伯卡洛维安阶地质记录与全球气候演化研究解读一、研究背景与科学价值卡洛维安阶(约165.2-160.8百万年前)作为侏罗纪中期的重要划分单元,其全球性地质事件记录对理解中生代气候波动、碳酸盐沉积模式及板块构造演化具有重要科学价值。当前研究存在三大关键问题:1)全球地层记录不连续导致年代标尺模糊;2)区域沉积特征与全球气候变化关联性不明确;3)阿拉伯板块作为北冈瓦纳地区的重要窗口尚未得到系统整合。本研究通过整合沙特阿拉伯超过1000公里连续出露的卡洛维安阶碳酸盐地层,首次构建了该阶别的综合地质档案,为解决上述问题提供了关键证据。二、研究区域地质特征沙特阿拉伯图瓦伊克斜坡保存了全球最完整的卡
来源:Earth-Science Reviews
时间:2025-11-29
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综述:回复关于“滑坡堆积距离的实证估计关系数据集与综述”的评论
龚伟兵|王光帅|李琳|陈伯能美国肯塔基大学土木工程系,列克星敦,KY 40506摘要本回复针对赵对我们的文章“滑坡滑动距离的经验估算关系数据集与综述”所提出的评论进行说明。我们明确指出,我们的研究旨在综合并更新基于观测到的滑动距离的经验方法,而非开发需要明确地形约束指标的力学模型。同时,我们也重申了现有滑坡数据库的局限性,并概述了未来工作中扩展数据集的方向。重要的是,我们强调我们的文章并未声称提供了一个全球性或具有全球代表性的数据集,正如评论中提到的那样。文章节选地形约束评论指出我们的经验模型没有明确包含地形约束指标。我们同意地形约束会显著影响滑坡的运动,尤其是在沟渠化或受前方约束的滑坡情况下
来源:Earth-Science Reviews
时间:2025-11-29
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综述:重新探讨中国南方第四纪铝土矿的成因及形成环境,及其对古代喀斯特铝土矿床的重要性
本文以中国广西中部第四纪喀斯特铝土矿为研究对象,系统揭示了热带喀斯特环境下铝土矿的形成机制与物源控制规律,为深时尺度的古铝土矿研究提供了现代地质模型。研究团队通过整合地质填图、矿物学与锆石定年等跨学科方法,构建了气候-构造-物源协同作用的全新理论框架。一、研究背景与科学问题热带喀斯特地区铝土矿的形成长期存在环境归属争议。传统理论认为其形成与持续的地表化学风化直接相关,但近年研究发现物源具有远距离迁移特征。本研究聚焦广西中部典型喀斯特区,重点解决三个关键科学问题:1)铝土矿与同期河流沉积物是否共享物源体系;2)喀斯特地貌如何影响铝土矿的物质搬运与沉积;3)第四纪冰期-间冰期气候变化对铝土矿成矿的
来源:Earth-Science Reviews
时间:2025-11-29
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综述:对尼安德特人的误解
本文通过跨学科视角重新审视尼安德特人的科学认知与文化形象,揭示了人类演化史中一个长期被误解的物种。研究指出,尼安德特人的认知能力、技术创新和社会组织程度与早期智人存在显著重叠,其文化实践包括洞穴艺术、火控技术、饰品制作等,这些发现彻底颠覆了传统认知中的"野蛮原始"形象。论文特别强调,这种误解的形成与19世纪殖民主义意识形态、科学种族主义及博物馆文化中的刻板再现密切相关。在科学认知层面,基因测序显示尼安德待人携带约1-4%的现代人类基因,且其解剖学特征(如脑容量、面部结构)与早期智人存在连续性演化。考古发现证实尼安德特人掌握燧石工艺、骨器制作和火控技术,在法国布隆别伊洞穴发现的石制建筑群(距今约
来源:Earth History and Biodiversity
时间:2025-11-29
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由海洋肠杆菌(Enterobacter roggenkampii)驱动的苯并噻唑的生物电化学矿化过程
本研究聚焦于生物电化学系统(BES)对持久性杂环化合物苯并噻唑(BZT)的降解机制及工程化应用。该化合物作为微塑料降解产物的主要成分,具有显著的化学稳定性和环境持久性特征。据环境监测数据显示,BZT在受污染水体中的浓度范围可达0.01-18.6μg/L,在沉积物中的富集量高达1100μg/kg,其通过抑制光合作用酶活性、干扰水生生物DNA修复机制等途径,对生态系统造成多层级危害。特别值得注意的是,微塑料表面携带的BZT类化合物在雨水冲刷下具有迁移扩散特性,已形成从城市排水口到海洋生态系统的新型污染链条。在微生物筛选阶段,研究团队创新性地从黄海海域潮间带沉积物中分离出 Enterobacter
来源:Desalination
时间:2025-11-29
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在中国北方,宏观气候决定了高山树线处的树木生长主要受温度还是降水的影响
中国西北-华北地区松科林线对气候变化的响应机制研究(摘要)本研究通过对比黄土高原西部贺兰山(年均降水200毫米)与吕梁山(年均降水400-500毫米)两个同纬度林线生态系统,系统揭示了松科树种对温度与降水协同作用的响应规律。研究发现:干旱区的贺兰山松林呈现"温度主导-降水主导"的阶段性响应特征,而半湿润区的吕梁山松林则保持稳定的温度敏感性。这一发现突破了传统认知中温度作为唯一主导因子的定论,为林线动态预测提供了新的理论框架。(研究背景)全球变暖背景下,林线生态系统对气候变化的响应存在显著时空异质性。当前研究存在两大关键问题:其一,现有研究多集中于青藏高原、欧洲阿尔卑斯等传统热点区域,而东亚大陆
来源:Dendrochronologia
时间:2025-11-29
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羽毛处理工艺(蒸汽爆破、微生物发酵、机械研磨)的比较生命周期评估(LCA),用于可持续生物塑料原料的生产
本研究针对家禽羽毛废弃物资源化利用的三种创新工艺——蒸汽爆炸(SE)、微生物发酵(MF)和机械研磨(MG)——进行了全生命周期环境影响评估(LCA),旨在为可持续生物塑料生产提供技术指导。研究采用 gate-to-gate 分析框架,聚焦工艺阶段的环境影响,并在后续扩展至 cradle-to-gate 范围,纳入上游养殖环节的环境负担。### 1. 研究背景与意义全球塑料污染问题加剧,传统化石基塑料依赖不可再生资源且难以降解。家禽羽毛作为富含角蛋白的农业废弃物,其资源化利用具有双重价值:既减少传统填埋或焚烧的环境负担,又能通过生物基材料替代石化制品。欧盟家禽产业年产生羽毛约62万吨,但当前利用
来源:Cleaner Environmental Systems
时间:2025-11-29
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通过工程化吡啶-N位点激活的KOH活性炭毡,利用电容去离子作用增强磷酸盐的去除效果
磷污染治理技术的研究进展与KACFF电极创新应用分析一、环境治理技术现状与挑战20),膜分离技术存在30%以上通量衰减。这些局限性促使研究者寻求新型高效治理技术,其中电化学去磷技术因其低能耗(<0.5 kWh/m³)、无二次污染和环境友好特性备受关注。二、碳基电极材料的技术演进1000 m²/g)、优异导电性和化学稳定性,已成为电化学去磷的核心载体。研究显示,微孔(5 at%)可使选择性提高2-3倍。相较传统粉末或颗粒活性炭,连续纤维结构的活性炭纤维 felt(ACFF)具有显著优势:其离子扩散速率较颗粒活性炭快1-2个数量级,且制备过程省去研磨、酸洗等复杂步骤,更符合工业化需求。三、KOH活
来源:Applied Surface Science Advances
时间:2025-11-29
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利用(2-乙基己基)膦酸单-2-乙基己基酯从石英中选择性分离锡石
该研究系统评估了新型磷酸酯类捕集剂PC-88A在锡石-石英浮选分离中的性能优势与作用机制。实验表明,PC-88A在弱酸性至弱碱性条件(pH 8.0±0.2)下展现出卓越的捕集能力,锡石回收率达95.36%且品级达74.61%,而石英回收率始终低于10%。这种选择性显著优于传统捕集剂苯甲酰羟胺酸(BHA),其性能提升主要源于分子结构的三重创新设计。在分子结构层面,PC-88A采用双异辛基链作为疏水基团,这种长链结构不仅增强了表面润湿性,更通过空间位阻效应促进捕集剂分子与矿物表面活性位的精准对接。相较于BHA单苯环结构,PC-88A的双链设计使疏水作用域扩大约300%,同时将空间位阻降低至0.5纳
来源:Applied Surface Science Advances
时间:2025-11-29
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综述:近期景观中的硬煤开采废石堆:从自然地理学的角度出发
Natálie Bedrunková|Jan Lenart奥斯特拉瓦大学理学院物理地理与地质生态学系,Chittussiho 10,奥斯特拉瓦 710 00,捷克摘要硬煤废料堆是采矿后景观中独特的人为地貌和复杂地质系统的典型代表。它们展现出多种半自然特征和动态过程,这些过程以级联的方式相互作用,形成了极端的环境条件,并与周围的地带性景观形成了鲜明对比。本文综述了当前全球关于硬煤废料堆的物理地理学研究,重点关注基质特性、地貌、水文、微气候和热活动等方面。尽管由于环境重要性,热活动和水污染已经得到了广泛研究,但水体、微气候系统和某些地貌过程等方面仍缺乏足够的探索。我们强调需要采用综合性的整体方法来
来源:Anthropocene
时间:2025-11-29
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颜色对住院学龄儿童偏好和情感联想的影响
colors play a pivotal role in shaping emotional responses and psychological well-being in healthcare environments, particularly for pediatric patients. This study focuses on exploring how hospitalized children perceive and emotionally associate with nine fundamental nurse uniform colors, providing
来源:Acta Psychologica
时间:2025-11-29