黄土高原半干旱区气溶胶光学特性季节变化特征

采用AERONET Version 2 Level 2.0气溶胶数据集,分析了光学厚度、Angstrom波长指数、粒子尺度体积谱分布(dⅤ(r)/dlnr)、折射指数(n-ik)和单次散射反照率(ω<,0>)等大气气溶胶光学特性参数的季节变化特征以及光谱依赖性.结果表明:气溶胶特性参量均具有明显的季节变化且呈现出明显的...     

极区ELDI随太阳活动的变化特征—— EISCAT/ESR雷达观测

利用1999—2011年EISCAT(EISCAT Tromsø UHF)和ESR(EISCAT Svalbard Radar)雷达的场向电子密度观测数据, 对比分析了两处雷达观测到的极区E层占优电离层ELDI (E-Layer Dominated Ionosphere)事件在太阳活动高、低年的统计特征。地面雷达观测表明, 太阳活动水平对极区ELDI发生率的空间分布影响显著: 在太阳活动高年, ELDI在EISCAT雷达处(极光椭圆区纬度)的发生率高于ESR雷达处(极尖/极隙区纬度); 在低年则恰好相反。夏季似乎不利于ELDI的发生, 且在该季节的变化特征不受太阳活动水平及空间位置变化的影响。两部雷达在太阳活动高年观测到ELDI的季节变化规律分别与低年期间的结果相一致: 在冬季和早春, ELDI的发生率较高, 其他季节发生率较低, 夏季尤其低。在ELDI事件期间, 两处雷达观测到事件的持续时间和电离层E层厚度随太阳活动水平的变化表现出明显差异: 高年事件的持续时间总体上比低年短, 低年观测到ELDI的厚度要小于高年结果; 然而N_mE/N_mF₂比值及H_mE却没有表现出明显依赖。     

南极长城站哨声活动特征

本文利用1986年南极长城站的哨声观测资料,对磁暴期间的哨声活动、哨声发生率的日变化、季节变化及磁静日和磁扰日色散值的变化作了统计分析。结果表明,磁暴开始后20～27小时哨声发生率开始增加,逐渐达到最大值,持续5～15小时后下降到正常值。哨声发生率有着明显的日变化(有两个活动高峰)和季节变化(活动高峰期为地方冬季6～8月份)。色散值的日变化与地磁活动性有密切关系,在磁静日,色散值日变幅很小,在磁扰日色散值较大,其分布较分散。     

苏北海岸带盐沼生态系统对二氯苯的自然吸收通量特征

分别于生长季(2004年7月)和非生长季(2005年1月)在苏北海岸带盐沼沿环境梯度采用静态箱技术原位测定二氯苯通量。结果表明:研究区大气中二氯苯可能源于海水外源输入,海岸带盐沼植物和土壤对外源输入的二氯苯具有重要的吸收作用,盐沼土壤和植物根系对二氯苯的自然吸收强度大于盐沼植物地上部分,其强度具有显著的物种依赖性;海岸带盐沼对外源输入的二氯苯的自然吸收能力具有显著的季节差异性,这种季节差异性源于高等植物及其根际环境自然吸收能力以及对生态因子响应敏感性程度的季节差异;海岸带盐沼对外源输入的二氯苯自然吸收能力具有显著地空间异质性,这种空间异质性与盐沼生态系统对二氯苯自然吸收能力的物种依赖性有直接的关系。因此,盐沼植物是大气二氯苯自然吸收库的重要组成部分,并对其时空变化特征具有重要的影响。盐沼生态系统高等植物物种种类、生物活性以及影响生物活性生态因子的空间差异性是盐沼对二氯苯的自然吸收强度空间分布差异性的重要因素,即使在高等植物生物活性降低的非生长季,高等植物地上立枯的存在也能够对大气中二氯苯的自然吸收产生影响。     

土地利用和气候变化对区域净初级生产力的影响

应用以遥感观测数据驱动的GLO-PEM模式模拟估计的中国北方20年的NPP数据同其20年气候数据结合,同时利用通过遥感宏观调查所得的两期土地利用数据,分析20年气候和土地利用变化对区域净初级生产力 (Net Primary Productivity,NPP) 的影响的时空特征。分析结果表明,20年来研究区域年均温度显著增加 (年均增温0.064 ^oC),年降水量明显减少 (年降水减少率为1.49 mm/年),NPP以减少趋势为主 (年减少率6.9 TgC)。研究区域NPP的变化受旬 (月) 均温和旬 (月) 降水量和季节温度和季节降水的变化影响显著。季节NPP同季节降水和温度的相关性在空间上同植被覆盖表现出高度的一致性,其相关系数大小随着不同植被覆盖类型变化而变化。通过分析可见,就整个研究区来说,发生土地利用变化的区域仅占整个研究区域的5.45%, 气候对整个研究区域NPP的影响占主导地位 (占了总影响量的90%);土地利用发生区域土地利用的作用占了绝对地位,土地利用的影响占了约97%。整个研究区域近20年来因为降水明显减少,温度显著升高,导致NPP明显下降,在两期土地利用间隔时间段内 (约10年) 因气候影响NPP减少了78 (±0.6) TgC。因为土地利用的变化导致NPP减少9 (±0.2) TgC。气候和土地利用共同作用是研究区域的NPP减少87 (±0.8) TgC。     

彗木碰撞与地球

被喻为“太空之吻”的休梅克一列维9号彗星与木星的碰撞引起了了世人的瞩目，这一千载难遇的奇异天象的深远意义已远远超出了天文学研究的范畴，它还涉及到人类学、生物演化学和地球科学研究的范畴。在1994年7月16日至22日(世界时)的碰撞期间，     

气候变化下山美水库流域未来径流量变化

山美水库流域作为泉州市主要的供水源地,其水资源量的变化将对泉州市的社会经济发展产生重要影响。利用第五次耦合模式比较计划(CMIP5)中5个全球气候模式(GFDL-ESM2M、HadGEM2-ES、IPSL-CM5A-LR、MIROC-SEM-CHEM、NoerESM1-M)在典型浓度路径(RCP2.6、RCP4.5和RCP6.0)下气候预估结果,结合HSPF水文模型,开展了2020—2039年山美水库流域未来径流量变化研究。结果表明:(1)预估的年平均降水量较基准期(1991—2010年)增加4.30%,平均日最高温度和日最低温度分别增加2.34℃和2.09℃。(2)从月径流量来看,1—5月份径流显著的增加,6—8月份呈显著的下降趋势,此外夏季径流量的变化幅度大于其他季节。(3)未来灾害发生率达到53.13%,洪涝发生的概率大于干旱。(4)未来降水和气温以及径流预测中由GCMs引起的不确定性要大于RCPs。     

黄土丘陵沟壑区岔巴沟下游泥沙传输时间尺度动态研究

泥沙动态研究目前仍然不够完善, 尤其是在黄土丘陵沟壑区, 有关泥沙传输时间动态的 研究论文还不多见。本文利用岔巴沟下游长达8 年的水沙资料, 探讨了该区不同时间尺度( 洪水 内、月和季节及年际尺度) 上泥沙传输动态。结果表明, 在洪水内时间尺度上, 洪峰超前于沙峰的 事件占洪水事件总数的63.2%, 洪峰和沙峰同时发生及洪峰落后于沙峰的洪水事件则各占 18.4%左右。受高含沙水流的影响, 洪水事件产流量- 含沙量呈现逆时针滞后环, 而与洪峰和沙峰 出现的先后顺序无关。在月和季节尺度上, 存在着可蚀物质“储备- 释放”的过程, 即在晚秋(10 和 11 月份)、冬季和春季可蚀物质是一个积聚过程, 在夏季和早秋( 9 月份) 是泥沙输出流域的释放 过程。在年际尺度上, 含沙量和产沙量年际变化大, 主要与年内发生的洪水事件次数和幅度有关。     

广东从化地区晴朗夜间露水凝结研究

在全球变化环境压力下,非干旱地区露水研究对露水沉降规律的认识及其生态效应研究具有重要意义.文中以非干旱地区为研究区域,采用布片法对晴朗夜间的露水进行了研究.结果表明,各个季节的露水发生频率和露水凝结量明显受季节变化的影响,不同季节露水发生和凝结各不相同.秋季露水发生频率较高,达80﹪,春季露水频率较小,不到30﹪.就平均每晚露水量看,夏季和秋季无明显差异,但都显著高于冬季和春季.夜间最大露水量发生在秋冬季,大约0.23 mm.此外,下垫面对露水具有重要影响,不同下垫面上凝结的露水量不同,有植被覆盖的下垫面在夏秋季节凝结的露水量显著高于混凝土上凝结的露水量.研究结果说明,在环境管理中,应增加地表植被的覆盖,促进露水凝结.     

云南哀牢山中山湿性常绿阔叶林土壤氮矿化季节变化

为了揭示哀牢山中山湿性常绿阔叶林土壤有效氮的季节动态特征,我们用封顶埋管法对徐家坝地区典型的中山湿性常绿阔叶林进行了研究。结果表明:1)土壤有效氮含量季节变化为22.96～68.20mgN·kg-1,其中氨态氮的含量(10.89～47.85mgN·kg-1)大于硝态氮含量(1.48～31.74mgN·kg-1),是有效氮的主体;2)一年的净有效氮矿化总量为310.32mgN·kg-1·hm-2(土壤层0～15cm),有效氮总量和NO3N干湿季节变化极显著,NH4N的干湿季节变化不显著,NH4N在湿季末(200409)最高,干季末(200404)最低,NO3N湿季初(200405)最高,湿季末(200310)最低;3)净矿化速率、净氨化速率、净硝化速率的干湿季节变化均不显著,原因在于土壤内部的干湿季节变化平缓,且这种变化滞后于大气的降雨量变化。     

Propagation characteristics of the Pc3 frequency range pulsations in the cusp latitudes

Two induction magnetometers have been installed at Zhongshan Station and Davis Station, Antarctica respectively. We adopt with cross-spectral analysis technique to analyze the data of the two induction magnetometers, in June, September,December 1996 and March 1997. to investigate the Pc3 frequency range pulsation occurrence and propagation characteristics in the cusp latitudes. The results are summarized as following:At Zhongshan-Davis Stations, the Pc3 frequency range pulsations occur mainly around the local noon/ local magnetic noon and local magnetic midnight respectively. In daytime, the pulsations have a seasonal variation in amplitude, occurrence and temporal range, all of them are sma1lest in winter. But in nighttime, the pulsations have no such a variation. The pu1sation amplitude in nighttime is much larger than the one in daytime all oveI the year. The pulsation propagating direction is mainly western in daytime and irregularly in nighttime. It can be thought that the different sources of the pulsation and the ionospheric electric conductivity are mainly responsible for these characteristics.     

极隙区纬度Pc1-2波的统计分布特征

利用南极中山站和戴维斯站观测的感应式磁力计数据,运用互谱分析方法统计分析了2004年3、6、9、12月的Pc1-2波事件,研究了Pc1-2波出现频次、中心频率和振幅对季节和磁地方时的分布。结果共获得有效Pc1-2波事件2932件,其中,出现在3、9月较多,分别占51.4%和26.1%,12月次之,占18.6%,6月最少,占3.8%。两站的Pc1-2波事件有59.8%出现在磁中午(0800—1000 UT)附近,且在午后靠近磁中午的时候Pc1-2波的中心频率比在午前靠近磁中午的时候大,振幅则在0800 UT时出现最大值;此外,在6月,Pc1-2波的平均中心频率最大,而平均振幅则最小。这些结果表明,极隙区纬度Pc1-2波的传播在很大程度上受电离层电导率的影响。     

极隙区Pc3频段脉动的传播特性

南极中山站和戴维斯站 (不变磁纬 74.5°S)白天中午位于磁层极隙区 ,夜间位于极盖区或极光带的极向边沿。两站均安装了完全相同的感应式磁力计。选择两站 1 997年 3月和 1 996年 6、9、1 2月的数据 ,运用快速傅立叶变换和波形检查方法选择 Pc3频段脉动事件 ,然后用信号互谱技术进行统计分析 ,结果如下 :在中山站 -戴维斯站 ,Pc3频段脉动主要出现于白天中午 /磁中午和磁午夜附近 ;白天 ,Pc3频段脉动振幅、出现率和出现的时间范围均有一定的季节变化 ,冬季最小 ,但在夜间 ,Pc3频段脉动没有这种变化 ;夜间 ,Pc3频段脉动振幅比在白天大许多 ;Pc3频段脉动传播方向 ,白天主要向西 ,夜间不太规则。这些可能反映了电离层电导率和日侧电离层电流系统对 Pc3频段脉动的影响。     

GPS scintillation studies in the arctic region during the first winter-phase 2008 Indian Arctic Expedition

We present the results of scintillation studies based on the data obtained during the first winter-phase Indian Arctic Expedition in March 2008 at the Indian Himadri Station, Ny-Ålesund (78.9°N, 11.9°E), in the vicinity of the daytime cusp and under the nightside polar cap. A global-positioning-system ionospheric scintillation and TEC monitor (GISTM) receiver (model GSV4004A) was used to record scintillations and the total electron content (TEC). The polar ionosphere is more sensitive to phase than to amplitude scintillations. Occurrence of amplitude scintillation is confined to well-defined regions, while phase scintillation shows a strong characterization both in magnetic latitude and magnetic local time. Occurrence of amplitude and phase scintillation increases during disturbed compared with quiet days. During disturbed days, the phase-scintillation region is displaced towards lower latitudes, following the auroral oval. The observed noon peak in scintillation occurrence may indicate that the irregularities that generate scintillation are caused by precipitation in the daytime cusp/cleft region. A significant enhancement of the TEC and the rate of change of the TEC index (ROTI) signified transits of polar-cap patches across different satellite trajectories during geomagnetic storms. We found that patches are most likely to occur when IMF Bz is southward and/or K_p > 4. Loss of signal lock was more for the L2 signal than for L1, and shows a maximum in the morning sector. Positional errors tend to increase during disturbed conditions.     

Recovering magnetic susceptibility from electromagnetic data over a one-dimensional earth

While the inversion of electromagnetic data to recover electrical conductivity has received much attention, the inversion of those data to recover magnetic susceptibility has not been fully studied. In this paper we invert frequency-domain electromagnetic (EM) data from a horizontal coplanar system to recover a 1-D distribution of magnetic susceptibility under the assumption that the electrical conductivity is known. The inversion is carried out by dividing the earth into layers of constant susceptibility and minimizing an objective function of the susceptibility subject to fitting the data. An adjoint Green's function solution is used in the calculation of sensitivities, and it is apparent that the sensitivity problem is driven by three sources. One of the sources is the scaled electric field in the layer of interest, and the other two, related to effective magnetic charges, are located at the upper and lower boundaries of the layer. These charges give rise to a frequency-independent term in the sensitivities. Because different frequencies penetrate to different depths in the earth, the EM data contain inherent information about the depth distribution of susceptibility. This contrasts with static field measurements, which can be reproduced by a surface layer of magnetization. We illustrate the effectiveness of the inversion algorithm on synthetic and field data and show also the importance of knowing the background conductivity. In practical circumstances, where there is no a priori information about conductivity distribution, a simultaneous inversion of EM data to recover both electrical conductivity and susceptibility will be required.     

武威市降水pH值和电导率对沙尘天气的指示意义

对武威市2013年7月至2014年6月收集的降水样品pH值、电导率和主要阴阳离子浓度进行测定和分析。结果表明：（1）降水样品的pH值6.69～8.84,平均值7.52。降水样品电导率33.9～766 μS·cm^-1,平均182.07 μS·cm^-1。（2）电导率冬季 >春季 >夏季 >秋季,pH值春季 >夏季 >秋季 >冬季。pH值与电导率呈显著的负相关,与风速呈正相关;电导率与降水量呈显著的负相关,与风速呈显著的负相关。（3）pH值和电导率都会随着沙尘事件的发生表现出增加的趋势。当沙尘事件发生的情况下,Na⁺、K⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、SO₄^2-、Cl^-和NO₃⁺的离子浓度都呈现增加的趋势,但从各离子浓度变化幅度对沙尘事件的响应来看,Na⁺、K⁺和NO₃^-对沙尘天气比较敏感,反应强烈。     

Modelling of solar quiet magnetic field variations near a conductivity anomaly

Summary. A simplified model of the solar quiet-time ionospheric current system is used to calculate the induced currents in a model earth. The conductivity is assumed to be constant below a depth of about 400 km and zero above that depth. The current induced in the north—south conductivity anomaly under the Rocky Mountains is then estimated from the time-varying potential difference between points at 30 and 45° latitude at the surface of the conducting sphere. The purpose of these calculations is to investigate whether variations in the latitude of the northern hemisphere current system vortex will substantially alter the relationship between the observed magnetic field components at the Earth's surface and the local magnetic field gradient caused by the conductivity anomaly. We find that a 10° shift in the latitude of the ionospheric current focus causes a change of 6 per cent or less in the transfer function from the field components to the gradient in the total field. Thus such latitude shifts cannot explain much of the magnetic field gradient variation at periods near 24 hr that has been observed near Boulder, Colorado.     

Propagation and source of Pc5 frequency range pulsation at cusp latitude

Two induction magnetometers have been installed at Chinese Zhongshan Station and Australia Davis Station, Antarctica respectively. We adopt the cross spectral analysis technique to analyze the data of the two induction magnetometers, in June, September, December 1996 and March 1997, and to investigate Pc5 frequency range pulsation (150 600 s) occurrence and propagation in cusp latitude. The results are summarized as follows: At Zhongshan Davis Station, the magnetic pulsations in Pc5 frequency band can occurs over a wide time, but more frequently at pre local magnetic noon and pre local magnetic midnight. The Pc5 pulsations have no significant seasonal variation in the amplitude, occurrence and propagation. The amplitude has a small peak at pre local magnetic noon and large value sometimes at pre local magnetic midnight. In daytime, the Pc5 pulsations propagate westward in morning and eastward in afternoon, and reversal at local magnetic noon. In nighttime, the Pc5 pulsations propagate westward before 20:00 MLT and eastward after 20:00 MLT. Near dusk time, the Pc5 pulsations propagate irregularly. These characteristics indicate that the Pc5 pulsations have different source at different local magnetic time.     

重庆中坝遗址剖面磁化率异常 与人类活动的关系

结合古器物推定及¹⁴C 测定年代、人类遗存遗迹和堆积物自然属性特征, 重庆中坝考 古遗址多剖面地层高分辨率采样的质量磁化率(SI) 综合对比研究表明: 磁化率分布表现异常, 在很大程度上已掩盖了气候变化、成土作用等因素对地层磁化率分布的贡献, 反映遗址堆积物曾受到人类长期异常强烈的改造。堆积物来源主要以文化器物碎片、人为带入的自然碎屑物和频繁的洪水沉积物为主。碎陶片集中(尤其红陶) 的文化层表现为高磁化率值, 其中多次异常高值的出现可能与此时高强度用火、大规模燃烧等事件致使土层磁性矿物增加有关; 而" 洪水扰动层" 则表现为低磁化率值。进一步分析曲线还可发现, 中坝地区新石器末至唐代是人类活动的活跃期, 宋以后人类活动有逐渐减弱的趋势, 其中新石器时代末、夏商中期、西周早中期、春秋时期、战国中晚期、六朝时期及唐代为活跃期中的旺盛阶段。新石器晚期、夏商早期、西周早期、春秋晚期、战国早期、宋代、明清和现代地层中洪水扰动明显, 推断 为洪水频发时代或此间曾出现过特大洪水。