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A Neural-network-based Alternative Scheme to Include Nonhydrostatic Processes in an Atmospheric Dynamical Core

Advances in Atmospheric Sciences 2024年第6期41卷 1083-1099,I0002,I0003页

作者： Yang xia Bin WANG Lijuan LI Li LIU Jianghao LI Li DONG Shiming XU Yiyuan LI Wenwen xia Wenyu HUANG Juanjuan LIU Yong WANG Hongbo LIU Ye PU Yujun HE kun xia Ministry of Education Key Laboratory for Earth System Modeling and Department of Earth System ScienceTsinghua UniversityBeijing 100084China State Key Laboratory of Numerical Modeling for Atmospheric Sciences and Geophysical Fluid Dynamics Institute of Atmospheric PhysicsChinese Academy of SciencesBeijing 100029China Innovation Group 311020008 Southern Marine Science and Engineering Guangdong LaboratoryZhuhai 519000China Shanghai Ecological Forecasting and Remote Sensing Center Shanghai 200030China Key Laboratory of Earth System Modeling and Prediction China Meteorological AdministrationBeijing 100081China College of Ocean Sciences University of Chinese Academy of SciencesBeijing 100049China

Here,a nonhydrostatic alternative scheme(NAS)is proposed for the grey zone where the nonhydrostatic impact on the atmosphere is evident but not large enough to justify the necessity to include an implicit nonhydrostatic solver in an atmospheric dynamical *** NAS is designed to replace this solver,which can be incorporated into any hydrostatic models so that existing well-developed hydrostatic models can effectively serve for a longer *** advances in machine learning(ML)provide a potential tool for capturing the main complicated nonlinear-nonhydrostatic *** this study,an ML approach called a neural network(NN)was adopted to select leading input features and develop the *** NNs were trained and evaluated with 12-day simulation results of dry baroclinic-wave tests by the Weather Research and Forecasting(WRF)*** forward time difference of the nonhydrostatic tendency was used as the target variable,and the five selected features were the nonhydrostatic tendency at the last time step,and four hydrostatic variables at the current step including geopotential height,pressure in two different forms,and potential temperature,***,a practical NAS was developed with these features and trained layer by layer at a 20-km horizontal resolution,which can accurately reproduce the temporal variation and vertical distribution of the nonhydrostatic *** by the NN-based NAS,the improved hydrostatic solver at different horizontal resolutions can run stably for at least one month and effectively reduce most of the nonhydrostatic errors in terms of system bias,anomaly root-mean-square error,and the error of the wave spatial pattern,which proves the feasibility and superiority of this scheme.

关键词： neural network nonhydrostatic alternative scheme atmospheric model dynamical core

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Photocatalytic generation of 1,4-disubstituted 1,2,3-triazoles under metal, oxidant and azide-free conditions

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Green Synthesis and Catalysis 2024年第1期5卷 62-67页

作者： Changhong Liu Dilshat Abdukerem Wenli Zhu kun xia Zechuan Mao Ablimit Abdukader State Key Laboratory of Chemistry and Utilization of Carbon Based Energy Resources College of ChemistryXinjiang UniversityUrumqi 830017China

Available online A mild and efficient photocatalytic-induced radical method has been developed for[4+1]cycloaddition reaction of 1,4-disubstituted 1,2,3-triazoles with N-tosylhydrazides and primary *** reaction is catalyzed by 20 mol%of I2 under metal,azide and oxidant-free *** method is based upon the photocatalytic generation of allyl-type radicals,followed by the iodine-catalyzed production of azoalkenes,which react rapidly with various anilines.

关键词： Photocatalytic Triazoles Cycloaddition reaction Allyl-type radicals

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Ingredients-based Methodology and Fuzzy Logic Combined Short-Duration Heavy Rainfall Short-Range Forecasting:An Improved Scheme

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Journal of Tropical Meteorology 2024年第3期30卷 241-256页

作者： TIAN Fu-you xia kun SUN Jian-hua ZHENG Yong-guang HUA Shan National Meteorological Center Beijing100081 China State Key Laboratory of Numerical Modeling for Atmospheric Sciences and Geophysical Fluid Dynamics(LASG) Institute of Atmospheric PhysicsChinese Academy of Sciences(IAP/CAS)Beijing 100029 China Key Laboratory of Cloud-Precipitation Physics and Severe Storms(LACS) Institute of Atmospheric PhysicsChinese Academy of Sciences(IAP/CAS)Beijing 100029 China

Short-duration heavy rainfall(SHR),as delineated by the National Meteorological Center of the China Me-teorological Administration,is characterized by hourly rainfall amounts no less than 20.0 *** is one of the most common convective weather phenomena that can cause severe ***-range forecasting of SHR is an important part of operational severe weather *** the present study,an improved objective SHR forecasting scheme was developed by adopting the ingredients-based methodology and using the fuzzy logic *** 1.0°×1.0°National Centers for Environmental Prediction(NCEP)final analysis data and the ordinary rainfall(0.1-19.9 mm h-1)and SHR observational data from 411 stations were used in the improved *** best lifted index,the total precipitable water,the 925 hPa specific humidity(Q 925),and the 925 hPa divergence(DIV 925)were selected as predictors based on objective *** distributed membership functions of predictors were obtained based on relative frequency *** weights of predictors were also objectively *** with a typhoon SHR case and a spring SHR case show that the main possible areas could be captured by the improved *** of SHR forecasts within 96 hours with NCEP global forecasts 1.0°×1.0°data initiated at 08:00 Beijing Time during the warm seasons in 2015 show the results were improved from both deterministic and probabilistic *** study provides an objectively feasible choice for short-range guidance forecasts of *** scheme can be applied to other convective phenomena.

关键词： ingredients-based methodology fuzzy logic approach probability of short-duration heavy rainfall(SHR) improved forecasting scheme objectively obtained membership functions

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科学研究的数据生态及其模式演进研究

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科学学研究 2024年第4期42卷 673-682页

作者：夏义堃管茜南京大学数据管理创新研究中心江苏苏州215163 武汉大学信息管理学院湖北省武汉430072

数据是现代科学研究不可或缺的重要组成部分,数据生态及其模式演进对于促进科研创新、推动学术出版至关重要。基于概念回溯和比较分析,本文运用数据生态理论深入阐述了科研创新与学术出版的内在逻辑关联,搭建了以科研创新链-数据链-学... 详细信息

数据是现代科学研究不可或缺的重要组成部分,数据生态及其模式演进对于促进科研创新、推动学术出版至关重要。基于概念回溯和比较分析,本文运用数据生态理论深入阐述了科研创新与学术出版的内在逻辑关联,搭建了以科研创新链-数据链-学术出版链为核心的一体化分析框架。同时,结合不同研究范式的演进,分析其数据生态的主要表现,如不同科研范式下数据思维、数据制度、数据主体关系、数据管理结构、数据流通环境、数据管理方法等。最后,提出科研数据生态模式演进的理论模型,为加强数据驱动型研究范式下我国科研数据管理的深入推进提供新的思路与对策建议。

关键词：科研数据数据生态科研创新数据共享学术出版

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Assessment of pathogenicity and functional characterization of APPL1 gene mutations in diabetic patients

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World Journal of Diabetes 2024年第2期15卷 275-286页

作者： Ping Shi Yang Tian Feng Xu Lu-Na Liu Wan-Hong Wu Ying-Zhou Shi An-Qi Dai Hang-Yu Fang kun-xia Li Chao Xu Department of Endocrinology Shandong Provincial Hospital Affiliated to Shandong First Medical UniversityJinan 250021Shandong ProvinceChina Department of Pediatric Yantai Yuhuangding Hospital Affiliated to Qingdao UniversityYantai 264099Shandong ProvinceChina

BACKGROUND Adaptor protein,phosphotyrosine interacting with PH domain and leucine zipper 1(APPL1)plays a crucial role in regulating insulin signaling and glucose *** in the APPL1 gene have been associated with the development of maturity-onset diabetes of the young type 14(MODY14).Currently,only two mutations[c.1655T>A(***552*)and c.281G>A p.(Asp94Asn)]have been identified in association with this *** the limited understanding of MODY14,it is imperative to identify additional cases and carry out comprehensive research on MODY14 and APPL1 *** To assess the pathogenicity of APPL1 gene mutations in diabetic patients and to characterize the functional role of the APPL1 *** Patients exhibiting clinical signs and a medical history suggestive of MODY were screened for the *** exome sequencing was performed on the patients as well as their family *** pathogenicity of the identified APPL1 variants was predicted on the basis of bioinformatics *** addition,the pathogenicity of the novel APPL1 variant was preliminarily evaluated through in vitro functional ***,the impact of these variants on APPL1 protein expression and the insulin pathway were assessed,and the potential mechanism underlying the interaction between the APPL1 protein and the insulin receptor was further *** A total of five novel mutations were identified,including four missense mutations(Asp632Tyr,Arg633His,Arg532Gln,and Ile642Met)and one intronic mutation(1153-16A>T).Pathogenicity prediction analysis revealed that the Arg532Gln was pathogenic across all *** Asp632Tyr and Arg633His variants also had pathogenicity based on *** addition,multiple alignment of amino acid sequences showed that the Arg532Gln,Asp632Tyr,and Arg633His variants were conserved across different ***,in in vitro functional experiments,both the c.1894G>T(at Asp632Tyr)and c.1595G>A(at Arg532Gln)mutations

关键词： Adaptor protein,phosphotyrosine interacting with PH domain and leucine zipper 1 Maturity-onset diabetes of the young Bioinformatics analysis Gene mutation Domain

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“断裂”与“缝合”:中国流失海外历史档案的回归机制研究

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档案学研究 2024年第2期 55-62页

作者：夏坤谭必勇山东大学历史文化学院济南250100

追索中国流失海外历史档案,继承民族珍贵档案遗产具有突出现实意义。本研究结合内部控制与外部掠夺双向视角,追溯近代中国档案巨量流失的历史肇因,审视反思档案回归后出现的文化断裂,提出在接续情感与认同的原则基础上,采取灵活的叙事... 详细信息

追索中国流失海外历史档案,继承民族珍贵档案遗产具有突出现实意义。本研究结合内部控制与外部掠夺双向视角,追溯近代中国档案巨量流失的历史肇因,审视反思档案回归后出现的文化断裂,提出在接续情感与认同的原则基础上,采取灵活的叙事重构方法,进而以社会记忆存储形式的变化跃升为脉络,从事实相接、交互融合、记忆存储、内容管理四个方面,探究实现中国流失海外历史档案的社会性回归的具体可行策略,为发挥档案遗产价值、弥合民族记忆伤痕提供智力支持。

关键词：历史档案中国流失海外历史档案社会记忆回归机制

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一种基于超粒子引导的自适应知识迁移多任务差分进化算法

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控制与决策 2024年第1期39卷 26-38页

作者：孙倩王磊徐庆征夏坤李薇西安理工大学陕西省网络计算与安全技术重点实验室西安710048 陕西理工大学陕西省工业自动化重点实验室陕西汉中723001 国防科技大学信息通信学院武汉430035

针对传统多任务优化算法(MTEA)存在负向知识迁移、迁移算子效率低下等问题,提出一种基于超粒子引导的自适应知识迁移的多任务差分进化算法(SAKT_MFDE).首先,通过任务之间的相似程度自适应地调节任务之间的交配概率,增大任务之间的正向迁... 详细信息

针对传统多任务优化算法(MTEA)存在负向知识迁移、迁移算子效率低下等问题,提出一种基于超粒子引导的自适应知识迁移的多任务差分进化算法(SAKT_MFDE).首先,通过任务之间的相似程度自适应地调节任务之间的交配概率,增大任务之间的正向迁移;其次,利用超粒子引导算法的搜索方向,进一步提升算法整体的优化效率;最后,通过多任务基准函数进行仿真实验来评价改进算法的寻优性能.实验结果表明,所提出算法可以有效规避任务之间的负向迁移,提高相似度较低的任务组的优化性能.

关键词：多任务进化算法知识迁移超粒子

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基于三阶段优化的大无人机辅助小无人机物流配送方法

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控制理论与应用 2024年第8期41卷 1386-1395页

作者：文旭鹏伍国华夏扬坤中南大学交通运输工程学院湖南长沙410075 中南林业科技大学物流与交通学院湖南长沙410004

无人机包裹配送是近年来获得广泛关注的新配送方式,相比于基于地面车辆的配送方式,多无人机配送具有高效率、强时效性和灵活机动等优势.因此,本文提出了一种全新的异构多无人机物流配送模式,即单架大无人机辅助多架小无人机进行的包裹配... 详细信息

无人机包裹配送是近年来获得广泛关注的新配送方式,相比于基于地面车辆的配送方式,多无人机配送具有高效率、强时效性和灵活机动等优势.因此,本文提出了一种全新的异构多无人机物流配送模式,即单架大无人机辅助多架小无人机进行的包裹配送.该配送模式的新特点是:大无人机携带多架小无人机到配送区域放飞,多架小无人机分别配送所指派区域的包裹,每架无人机在一次航行中可配送多个包裹,多架小无人机同时进行配送.为了高效的求解这个新配送问题,文章设计了一种基于分而治之三阶段的迭代优化算法,第1阶段采用聚类方法对客户点聚类并生成初始解;第2阶段提出一种改进的变邻域搜索算法优化大无人机路径;第3阶段使用动态规划方法优化小无人机路径.这3个阶段不断迭代优化直至满足停止准则.为了验证所提出算法的有效性,在大量算例上进行了实验测试,实验结果展示了所提出算法的求解效率和目标函数值显著优于其他对比算法.文章所提出的新的异构多无人机配送模式及其求解方法,为解决现代物流配送的痛点问题提供了一种全新方式与决策依据.

关键词：异构多无人机物流配送路径规划分而治之

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激光熔覆Ni/WC梯度复合涂层的组织与性能研究

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表面技术 2024年第15期53卷 152-162页

作者：盛永琦危亚城尚大智夏琨申屠成望冯爱新温州大学机电工程学院浙江温州325035 温州大学瑞安研究生院浙江温州325035 北京化工大学机电工程学院北京100029 浙江省激光加工机器人重点实验室/机械工业激光加工与检测重点实验室浙江温州325035

目的减少涂层内部缺陷,提高Cr12MoV模具钢表面的显微硬度及耐磨性。方法采用激光熔覆技术在Cr12MoV钢上逐层制备Ni60-Ni60/25%WC(Ni/WC)梯度复合涂层。借助X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、显微硬度计、摩擦试验... 详细信息

目的减少涂层内部缺陷,提高Cr12MoV模具钢表面的显微硬度及耐磨性。方法采用激光熔覆技术在Cr12MoV钢上逐层制备Ni60-Ni60/25%WC(Ni/WC)梯度复合涂层。借助X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、显微硬度计、摩擦试验机和冲击试验机,研究梯度复合涂层的物相组成、微观组织、显微硬度、耐磨性与冲击韧性。结果在Cr12MoV的基体上制备Ni/WC梯度复合涂层,Ni60层与Ni60/25%WC冶金结合理想。Ni/WC梯度复合涂层的表面主要物相为γ-(Fe,Ni)、FeNi_(3)、CrB、Cr_(7)C_(3)、Cr_(23)C_(6),从Ni60层底部到顶部依次为胞状晶、柱状晶、细小的等轴枝晶。Ni/WC梯度复合涂层硬度呈梯度分布,涂层的平均硬度达到698.5HV,相较于基体提高了约55.2%。与基体相比,Ni/WC梯度复合涂层表现出更好的耐磨性能,摩擦系数和磨损率分别下降了40.92%和28.6%,其中基体表现为黏着磨损,然而涂层整体表现为磨粒磨损。但较基体而言,Ni/WC梯度复合涂层的冲击韧性值降低了32.48%,复合涂层区域表现为脆性断裂。结论Ni/WC梯度复合涂层冶金结合良好,同时与基体相比,Ni/WC梯度复合涂层可以有效提高硬度及耐磨性,但冲击韧性有所降低。

关键词：激光熔覆 Ni/WC 梯度复合涂层硬度耐磨性冲击韧性

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二氧化碳参与的三组分偶联反应进展

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有机化学 2024年第5期44卷 1506-1525页

作者：夏坤张开发 Sher Wali Khan 阿布力米提·阿布都卡德尔新疆大学化学学院碳基能源化学与利用国家重点实验室乌鲁木齐830017 拉瓦尔品第女子大学化学系拉瓦尔品第卫星镇巴基斯坦43600

二氧化碳(CO_(2))是一种有吸引力的绿色可再生C1资源,将其作为反应原料或者促进剂直接参与有机合成反应,是绿色化学所倡导的研究方向.另一方面,三组分偶联反应被认为是合成化学中最具吸引力的策略之一,它能够以简单易得的原料直接合成... 详细信息

二氧化碳(CO_(2))是一种有吸引力的绿色可再生C1资源,将其作为反应原料或者促进剂直接参与有机合成反应,是绿色化学所倡导的研究方向.另一方面,三组分偶联反应被认为是合成化学中最具吸引力的策略之一,它能够以简单易得的原料直接合成复杂分子.基于此,综述了将CO_(2)作为原料或促进剂,参与的三组分偶联的反应体系,以反应生成的产物类型进行分类:羧基、酯基、羰基、烷基和氰基等一系列化合物以及CO_(2)作为促进剂的反应体系,并对此类反应的发展做出展望.

关键词：二氧化碳绿色化学三组分偶联促进剂

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