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Synergy between CSST galaxy survey and gravitational-wave observation: Inferring the Hubble constant from dark standard sirens

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Science China(Physics,Mechanics & Astronomy) 2024年第3期67卷 7-19页

作者： Ji-Yu Song ling-Feng Wang yichao li Ze-Wei Zhao Jing-Fei Zhang Wen Zhao Xin Zhang Key Laboratory of Cosmology and Astrophysics(liaoning)&College of Sciences Northeastern UniversityShenyang 110819China CAS Key Laboratory for Researches in Galaxies and Cosmology Department of AstronomyUniversity of Science and Technology of ChinaChinese Academy of SciencesHefei 230026China School of Astronomy and Space Sciences University of Science and Technology of ChinaHefei 230026China National Frontiers Science Center for Industrial Intelligence and Systems Optimization Northeastern UniversityShenyang 110819China Key Laboratory of Data Analytics and Optimization for Smart Industry(Ministry of Education) Northeastern Universty Shenyang 110819China

Gravitational waves(GWs) from compact binary coalescences encode the absolute luminosity distances of GW sources. Once the redshifts of GW sources are known, one can use the distance-redshift relation to constrain cosmological parameters. One way to obtain the redshifts is to localize GW sources by GW observations and then use galaxy catalogs to determine redshifts from a statistical analysis of redshift information of the potential host galaxies, commonly referred to as the dark siren method. The third-generation(3G) GW detectors are planned to work in the 2030s and will observe numerous compact binary *** these GW events as dark sirens requires high-quality galaxy catalogs from future sky survey projects. The China Space Station Telescope(CSST) will be launched in 2024 and will observe billions of galaxies within a 17500 deg^(2) survey area with redshift up to z ~ 4, providing photometric and spectroscopic galaxy catalogs. In this work, we simulate the CSST galaxy catalogs and the 5-year GW data from the 3G GW detectors and combine them to infer the Hubble constant(H_(0)). Our results show that the measurement precision of H0could reach the sub-percent level, meeting the standard of precision cosmology. We conclude that the synergy between CSST and the 3G GW detectors is of great significance in measuring the Hubble constant.

关键词： CSST galaxy survey galaxy catalogs gravitational waves dark sirens the Hubble constant

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Global multifaceted biodiversity patterns,centers,and conservation needs in angiosperms

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Science China(life Sciences) 2024年第4期67卷 817-828页

作者： Ao Luo Yaoqi li Nawal Shrestha Xiaoting Xu Xiangyan Su yichao li Tong Lyu Kilara Waris Zhiyao Tang Xiaojuan liu Luxiang lin Yongsheng Chen Kuiling Zu Wenqi Song Shijia Peng Niklaus E.Zimmermann Loïc Pellissier Zhiheng Wang Institute of Ecology and Key Laboratory for Earth Surface Processes of the Ministry of Education College of Urban and Environmental SciencesPeking UniversityBeijing 100871China Department of Health and Environmental Sciences Xi’an Jiaotong-Liverpool UniversitySuzhou 215123China State Key Laboratory of Grassland Agro-Ecosystems College of EcologyLanzhou UniversityLanzhou 730000China Key Laboratory of Bio-Resource and Eco-Environment of Ministry of Education College of Life SciencesSichuan UniversityChengdu 610065China Land Consolidation and Rehabilitation Center Ministry of Natural ResourcesBeijing 100035China State Key Laboratory of Vegetation and Environmental Change Institute of BotanyChinese Academy of SciencesBeijing 100093China CAS Key Laboratory of Tropical Forest Ecology Xishuangbanna Tropical Botanical GardenChinese Academy of SciencesKunming 650201China Swiss Federal Research Institute WSL Birmensdorf 8903Switzerland Department of Environmental Systems Science ETH ZürichZürich 8092Switzerland

The Convention on Biological Diversity seeks to conserve at least 30%of global land and water areas by 2030,which is a challenge but also an opportunity to better preserve biodiversity,including flowering plants(angiosperms).Herein,we compiled a large database on distributions of over 300,000 angiosperm species and the key functional traits of 67,024 *** this database,we constructed biodiversity-environment models to predict global patterns of taxonomic,phylogenetic,and functional diversity in terrestrial angiosperms and provide a comprehensive mapping of the three diversity *** further evaluated the current protection status of the biodiversity centers of these diversity *** results showed that geographical patterns of the three facets of plant diversity exhibited substantial spatial mismatches and nonoverlapping conservation *** centers of functional diversity,particularly of herbaceous species,were primarily distributed in temperate regions and under weaker protection compared with other biodiversity centers of taxonomic and phylogenetic *** global assessment of multifaceted biodiversity patterns and centers highlights the insufficiency and unbalanced conservation among the three diversity facets and the two growth forms(woody ***),thus providing directions for guiding the future conservation of global plant diversity.

关键词： angiosperms species richness phylogenetic diversity functional diversity plant traits woody species herbaceous species

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块调度模式下的智慧小区自动需求响应模型

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电测与仪表 2024年第3期61卷 50-57页

作者：李逸超刘伟峰施泉生上海电力大学经济与管理学院上海201400 上海交通大学电力传输与功率变换控制教育部重点实验室上海200240

智慧城市概念的兴起催生了一大批智慧小区试点项目,其完备的物联、调控和量测体系可支撑自动需求响应(automated demand response,ADR)的顺利实施,如何设计智慧小区ADR模式来提高智慧小区运营商的需求响应可靠性、鲁棒性和成本效益,显... 详细信息

智慧城市概念的兴起催生了一大批智慧小区试点项目,其完备的物联、调控和量测体系可支撑自动需求响应(automated demand response,ADR)的顺利实施,如何设计智慧小区ADR模式来提高智慧小区运营商的需求响应可靠性、鲁棒性和成本效益,显得十分有必要。为此,提出了基于鲁棒优化的ADR模型,该模型以智慧小区经济效益最大为目标,为确保ADR调度计划的高度可实施性,设计了用于解决时段连续型ADR模式与居民用户用电规律相悖的块ADR策略,以及以所辖燃气轮机来平抑风电预测偏差的策略。所提模型通过嵌套分割算法求解,可保障最优解收敛于全局可行域。算例是在修改后的Garver-6节点系统中进行的,验证了所提模型的有效性。

关键词：需求响应块调度智慧小区嵌套分割算法鲁棒优化

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四川盆地典型“西南型”盆地涡特征研究

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高原气象 2024年第4期43卷 905-918页

作者：张雅馨许东蓓李跃清李祎潮高岚燕若彤成都信息工程大学大气科学学院四川成都610225 中国气象局成都高原气象研究所四川成都610072 陕西省大气探测技术保障中心陕西西安710014

盆地涡是西南涡的一种类型,是指在700 hPa等压面上生成于四川盆地,连续有两次闭合等高线的低压或3个站风向为气旋性环流的低涡。它是造成四川盆地降水的主要系统,而“西南型”盆地涡是盆地涡中发生频率最高、强度较强的一类。本文利用ER... 详细信息

盆地涡是西南涡的一种类型,是指在700 hPa等压面上生成于四川盆地,连续有两次闭合等高线的低压或3个站风向为气旋性环流的低涡。它是造成四川盆地降水的主要系统,而“西南型”盆地涡是盆地涡中发生频率最高、强度较强的一类。本文利用ERA5(0.25°×0.25°)逐小时再分析资料、GPM卫星降水资料以及《西南低涡年鉴》等,探讨了2020年6月26-28日发生于四川盆地的一次典型“西南型”盆地涡的特征和发生发展机制。结果表明:此次盆地涡生成于四川盆地西南部,随后向东北方向移动,到达四川东北部后转向东行,进入重庆后消亡,生命史共计48 h。该盆地涡的形成发展与其位于200 hPa南亚高压东北侧及高空急流入口区右侧的辐散区,以及500 hPa短波槽前正涡度平流造成低层减压密切相关。700 hPa上四川盆地西南部位于低空急流的左前方,有利于辐合上升运动的发展和低涡形成。700 hPa盆地涡东北方向的锋生大值区、低空急流的加强北上以及500 hPa高空槽前西南气流的引导作用,是低涡向东北方向移动的主要因素。随着200 hPa南亚高压中心东移到江淮上空以及高空急流减弱,500 hPa短波槽随之东移,盆地涡位于槽后的负涡度平流区,垂直方向转为下沉运动,地面加压,低涡逐渐减弱消亡。对涡度收支方程各项分析发现,低空辐合是盆地涡强度增加的主要贡献项,由低空辐合导致盆地涡正涡度的增加几乎贯穿了低涡整个生成发展阶段。此外高空正位涡大值区的存在、盆地涡降水的凝结潜热释放等,也对本次盆地涡的发展和移动起到了重要作用。

关键词：盆地涡移动特征形成机制

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课程思政视域下“三智五化”专业课程教学改革探索

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汽车实用技术 2024年第2期49卷 154-157页

作者：王新艳李艺超天津职业大学汽车工程学院天津300410 天津延拓科技有限公司天津300240

“智慧教师、智慧教材、智能教法”为“三智”,其助力智慧职业教育,为课程思政职业教育提供后备支撑。文章从课程思政的角度出发,提出“三智五化”专业课程教学改革方法。以“元素清单化、学生学情化、专业对症化、案例实事化、评价多... 详细信息

“智慧教师、智慧教材、智能教法”为“三智”,其助力智慧职业教育,为课程思政职业教育提供后备支撑。文章从课程思政的角度出发,提出“三智五化”专业课程教学改革方法。以“元素清单化、学生学情化、专业对症化、案例实事化、评价多元化”为“五化”,开展课程思政建设,结合适合的信息化教育手段,将思政知识教育融入专业课程学习,并以新能源汽车空调系统检测与维修为例,介绍了思想政治教育与专业课程相结合实施职业教育的方法与路径,对专业课程教学改革进行探索。

关键词：课程思政智慧教育思政元素清单数字化教材三智五化

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山地雷达估算降水的反射率因子订正方法研究

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高原气象 2024年第3期43卷 723-736页

作者：李祎潮王红艳许东蓓张雅馨高岚成都信息工程大学大气科学学院四川成都610225 中国气象科学研究院北京100081

我国很多新一代多普勒天气雷达位于地形复杂的山区,低仰角地形遮挡问题突出,遮挡区雷达估算降水时需要采用更高仰角的观测数据,而由于降水粒子下落过程中的微物理变化和水平运动,同一地点高处的反射率因子常与近地表处有很大的差异,直... 详细信息

我国很多新一代多普勒天气雷达位于地形复杂的山区,低仰角地形遮挡问题突出,遮挡区雷达估算降水时需要采用更高仰角的观测数据,而由于降水粒子下落过程中的微物理变化和水平运动,同一地点高处的反射率因子常与近地表处有很大的差异,直接用于估算地表降水会增大估算误差。本文提出一种反射率因子垂直订正方法,首先建立无遮挡观测区不同降水类型的雷达反射率因子垂直廓线(VPR),然后依据廓线的垂直变化特征,确定待订正的高度阈值和近地表目标高度,并将待订正高度以上的观测值订正到目标高度处。对比检验结果表明:经过订正后的目标反射率因子数据与实际观测数据值差异减少,一致性提高;而且,考虑遮挡因素使VPR低处的数据更准确;由于不同降水类型VPR差别明显,区分降水类型能避免误订正。本订正方法不仅适用于波束遮挡区,也普遍适用于远距离处波束较高时观测数据的订正。

关键词：降水分类地形遮挡反射率因子订正垂直廓线

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2-丙基庚醇生产过程中的收率影响因素分析

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煤化工 2024年第1期52卷 44-47页

作者：刘洪伟李毅超国能包头煤化工有限责任公司内蒙古包头014010

2-丙基庚醇是煤基甲醇制烯烃装置碳四组分的重要深加工产品,其产品收率和产量直接关乎企业的经济效益。介绍了国能包头煤化工有限责任公司2-丙基庚醇的生产工艺流程,分析了羰基合成戊醛过程中混合碳四组分组成、CO分压、催化剂浓度,缩... 详细信息

2-丙基庚醇是煤基甲醇制烯烃装置碳四组分的重要深加工产品,其产品收率和产量直接关乎企业的经济效益。介绍了国能包头煤化工有限责任公司2-丙基庚醇的生产工艺流程,分析了羰基合成戊醛过程中混合碳四组分组成、CO分压、催化剂浓度,缩合反应过程中反应温度、停留时间、碱浓度,加氢反应过程中反应温度、氢气质量等因素对中间品戊醛、2-丙基庚烯醛和最终产品2-丙基庚醇收率、产量的影响,并针对性地进行了优化和操作参数调整,不断提高2-丙基庚醇的收率和产量。

关键词：甲醇制烯烃羰基合成混合碳四组分缩合反应 2-丙基庚醇产品收率影响因素

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Prospects for measuring dark energy with 21 cm intensity mapping experiments:A joint survey strategy

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Science China(Physics,Mechanics & Astronomy) 2023年第7期66卷 38-47页

作者： Peng-Ju Wu yichao li Jing-Fei Zhang Xin Zhang Key Laboratory of Cosmology and Astrophysics(liaoning Province)&Department of Physics College of SciencesNortheastern UniversityShenyang 110819China Key Laboratory of Data Analytics and Optimization for Smart Industry(Ministry of Education) Northeastern UniversityShenyang 110819China National Frontiers Science Center for Industrial Intelligence and Systems Optimization Northeastern UniversityShenyang 110819China

The 21 cm intensity mapping(IM)technique provides us with an efficient way to observe the cosmic large-scale structure(LSS).From the LSS data,one can use the baryon acoustic oscillation and redshift space distortion to trace the expansion and growth history of the universe,and thus measure the dark energy *** this paper,we make a forecast for cosmological parameter estimation with the synergy of three 21 cm IM ***,we adopt a novel joint survey strategy,FAST(0

关键词： neutral hydrogen sky survey 21 cm intensity mapping dark energy large-scale structure joint survey strategy

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捕食者对长额象鼻溞形态及种群密度的影响

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水产科学 2024年第3期43卷 475-482页

作者：曾平平李毅超于国欣张清靖曲疆奇刘青大连海洋大学辽宁省水生生物学重点实验室辽宁大连116023 北京市农林科学院水产科学研究所渔业生物技术北京市重点实验室北京100068

为探究在捕食者诱导下长额象鼻溞的表型形态及种群密度变化,使用近邻剑水蚤作为捕食者,长额象鼻溞作为被捕食者,设滤液组(信息素)和接触组(物理刺激)2个处理组,分析不同处理对长额象鼻溞种群数量、个体大小、钩角型占比及各形态特征的... 详细信息

为探究在捕食者诱导下长额象鼻溞的表型形态及种群密度变化,使用近邻剑水蚤作为捕食者,长额象鼻溞作为被捕食者,设滤液组(信息素)和接触组(物理刺激)2个处理组,分析不同处理对长额象鼻溞种群数量、个体大小、钩角型占比及各形态特征的绝对长度和相对长度的影响。试验结果显示,长额象鼻溞的种群密度在接触组中略微降低(P>0.05),但在滤液组显著上升(P0.05)。接触组中钩角型个体占比有所降低,但较对照组差异不显著(P>0.05)。试验结果表明,近邻剑水蚤物理刺激更易诱导长额象鼻溞发生形态变异,但种群密度变化在信息素诱导下更显著,该结果可为水域生态系统的群落结构研究提供一定的理论数据参考。

关键词：长额象鼻溞近邻剑水蚤形态可塑性种群密度信息素

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Cosmology with fast radio bursts in the era of SKA

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Science China(Physics,Mechanics & Astronomy) 2023年第12期66卷 37-55页

作者： Ji-Guo Zhang Ze-Wei Zhao yichao li Jing-Fei Zhang Di li Xin Zhang Department of Physics College of SciencesNortheastern UniversityShenyang 110819China Key Laboratory of Cosmology and Astrophysics(liaoning) Northeastern UniversityShenyang 110819China National Astronomical Observatories Chinese Academy of SciencesBeijing 100101China University of Chinese Academy of Sciences Beijing 100049China Research Center for Intelligent Computing Platforms Zhejiang LaboratoryHangzhou 311100China National Frontiers Science Center for Industrial Intelligence and Systems Optimization Northeastern UniversityShenyang 110819China Key Laboratory of Data Analytics and Optimization for Smart Industry(Ministry of Education) Northeastern UniversityShenyang 110819China

We present a forecast of the cosmological parameter estimation using fast radio bursts(FRBs)from the upcoming Square Kilometre Array(SKA),focusing on the issues of dark energy,the Hubble constant,and baryon *** simulate 105and 106localized FRBs from a 10-year SKA observation,and find that:(1)using 106FRB data alone can tightly constrain dark-energy equation of state parameters better than CMB+BAO+SNe,providing an independent cosmological probe to explore dark energy;(2)combining the FRB data with gravitational-wave standard siren data from 10-year observation with the Einstein Telescope,the Hubble constant can be constrained to a sub-percent level,serving as a powerful low-redshift probe;(3)using 106FRB data can constrain the baryon density?bh to a precision of~0.1%.Our results indicate that SKA-era FRBs will provide precise cosmological measurements to shed light on both dark energy and the missing baryon problem,and help resolve the Hubble tension.

关键词： fast radio burst cosmology dark energy the Hubble constant baryon density Square Kilometre Array

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