结合毫米波雷达提取降水条件下风廓线雷达大气垂直速度的研究

风廓线雷达主要是利用大气湍流对电磁波的散射作用,在晴空条件下对大气风场等进行探测。在降水天气下,风廓线雷达能同时接收到大气湍流回波和雨滴的散射回波信号,其探测到的回波功率谱中降水信号谱和大气湍流信号谱叠加在一起,使得大气的运动被雨滴的运动信息所掩盖,给后续的大气风场反演带来误差。而毫米波云雷达在降水天气下仅能探测到云雨粒子的回波而无法探测到大气湍流回波,基于这一差异结合毫米波云雷达资料对风廓线雷达功率谱数据进行订正,剔除其中的降水回波信息,进而获取正确的大气运动垂直速度。通过一次典型弱降水天气过程的雷达资料对该方法进行了可行性验证,并将计算得出的大气垂直速度与传统双峰法提取的大气运动垂直速度及原始风廓线雷达垂直速度进行了对比分析,显示在弱降水天气下该方法能有效消除降水对风廓线雷达垂直速度测量的影响,提高弱降水天气下测速准确率,并且在湍流谱极其微弱的情况下该方法也能准确地获取到大气运动垂直速度信息。但是云雷达回波在降水时会有衰减,虽然是弱降水也会导致在高层距离库上的订正效果变差,故目前只适用于弱降水时低距库处的降水订正。      

GPM双频降水测量雷达对降雪的探测能力分析

以双频降水测量雷达为主载荷的GPM卫星于2014年2月发射升空。由于轨道倾角以及仪器通道的设置,大大提升了对弱降水和降雪的探测能力。通过四次降雪个例,分析比较了双频降水测量雷达的三种扫描模式(Ku,KaMS和KaHs)对降雪探测能力的差异。结果表明:DPR相态产品和地面实际观测结果比较一致,固态降雪温度-0.5℃并且降雪发生时的风暴顶高度大多6 km。Ku波段雷达由于仪器灵敏度的大幅提高.对降雪的综合探测能力最强,而KaMs和KaHS也具有特定的作用。此外,为了保证衰减订正的精度,和非降雪部分的衰减相比,需要主要提高降雪衰减尤其是混合相态湿雪的衰减订正精度。     

2016年登陆和影响福建台风成因分析及预测

2016年共有3个台风登陆、4个台风影响福建,呈前少后多分布,登陆台风偏多,灾害影响重。分析表明：（1）2016年以来赤道中东太平洋海温距平的演变及大气环流异常响应是造成影响福建台风呈前少后多分布及登陆台风偏多的主要原因。（2）7月下旬至8月中旬和9月上旬至中旬西太平洋台风群发,“莫兰蒂”和“马勒卡”一周内相继登陆和影响福建,是季风槽增强或持续偏强的结果,且季风槽呈现显著的低频变化特征。（3）2016年西北太平洋生成和影响福建的台风与热带大气季节内振荡关系密切,近7成生成于MJO第5~7位相。（4）基于大气低频变化理论的延伸期预报填补了月—季预测和中短期天气预报之间的空白。     

环渤海区域再分析资料地面风速场的适用性对比分析

利用环渤海区域的气象站资料和NCEP/NCAR、NCEP/DOE、CFSR、ERA Interim、JRA-55共5种再分析资料,讨论了再分析资料近地面10 m平均风速场在环渤海区域的适用性问题。结果表明：JRA资料与观测站的相关系数最大,ERA资料与23站均方根误差的平均最小;再分析资料与气象站观测资料的相关系数在山东半岛和辽东半岛高于其他地区、冬半年大于夏半年。环渤海区域地面10 m平均风速场JRA和ERA两套资料的适用性较好。由于ERA-Interim的水平分辨率更高,所以在强风过程分析中确定使用ERA Interim再分析资料。     

长江中游城市群城市网络空间结构研究

按照"点"→"线"→"面"→"网络"的分析思路,运用分形理论、引力模型、隶属度模型、空间句法模型、时间-空间可达性模型,研究2013年长江中游城市群31个城市的网络空间结构。结果表明:(1)在"点"层次上,长江中游城市群首位城市武汉为超大城市且垄断地位较强,城市体系呈序列型分布,规模结构呈"橄榄状"态势。(2)在"线"层次上,长江中游城市群城市联系整体偏弱,骨干联系由武汉、长沙、南昌组成,武汉城市圈、长株潭城市群和环鄱阳湖城市群内部城市间联系较强,3个省会城市与其腹地城市间呈星形结构特征。(3)在"面"层次上,长江中游城市群形成武汉、长沙、南昌3个辐射中心,在西北—东南方向呈现"中间高、两端低"的特征,武汉—南昌辐射连片趋势较明显。(4)在"网络"层次上,长江中游城市群城市网络的时间、空间可达性格局基本一致,与拓扑可达性存在一定偏差。时间、空间可达性格局中心向南、西北、东北方向沿长江河谷地带出现"波峰",受桐柏山、幕阜山影响在北、东南方向分布"波谷"。在路网的发育方面,武汉城市圈发育最好,长株潭城市群受地形影响最大,环鄱阳湖城市群发育最均衡。     

基于冠层温度的作物缺水研究进展

冠导温度信息可以很好地反映作物的水分状况。自20世纪70年代以来，基于冠层温度的作物缺水指标的研究经历了三个阶段，即单纯研究冠层温度本身变化特征的第一阶段、以冠层能量平衡原理为基础的作物水分胁迫指数的第二阶段和考虑冠层和土壤的复合温度的水分亏缺指数的第三阶段。指标的局长也由使用手持式红外辐射仪信息扩大到使用航空和卫星遥感信息。这一类指标在点和区域尺度上均可应用。加强这一类指标的研究对于我国北方地区农作物的有效灌溉和区域水资源的管理都有重要意义。     

变质流体作用的元素地球化学研究

变质流体作用是变质岩－流体体系的重要地质作用过程，可以通过有效的地质地球化学方法揭示，综述了变质流体作用的地球化学研究进展，主要包括：流体包裹体，同位素和元素地球化学等方面，强调了元素地球化学研究对于示踪变质流体作用过程的重要性。     

中国城市地表灰尘中重金属的富集状况及空间分布特征

在统计中国城市地表灰尘中重金属含量的已有相关文献基础上,探讨了中国地表灰尘中Cr、Cu、Pb、Zn、Cd五种元素的空间分布特征及各省份的富集状况。搜集到的各地区地表灰尘重金属含量的研究数据分别为69、84、86、79、58个。对研究数据剔除异常值后分别进行克里金插值和统计各省份地表灰尘重金属含量的平均值,并与土壤背景值作对比计算出累积指数,得到中国地表灰尘中重金属的空间分布状况和各省份的富集水平。结果表明：中国地表灰尘中重金属含量普遍较高,且各地区重金属含量水平存在不同程度上的差异。就整体而言,Cu、Pb、Zn三种重金属含量的空间分布较为相似,由高到低均大致呈南—北走势,而Cr含量呈中部高两侧低的趋势,Cd并无明显趋势。各省份平均值与土壤背景值相比,除Cr在山东省和贵州省无富集状况以外,各省的地表灰尘中Cu、Pb、Zn、Cd均具有一定的富集。其中,湖南省的Cd和Pb均富集最为严重,分别是土壤背景值的177.95和42.82倍;Cr在福建省富集最为严重,为背景值的7.11倍;广东省的Cu富集水平最高,是背景值的10.35倍,而Zn在江西省的富集水平最高,超出背景值39.13倍。     

中国人地关系及人地关系地域系统研究方法述评

人地关系及人地关系地域系统是地理学基础理论研究的本质所在,其研究方法的发展和完善不仅能促进人地关系研究的不断深化,而且可以更有效地解决经济社会发展中出现的复杂资源环境问题。在梳理人地关系及人地关系地域系统的内涵及研究脉络基础上,从哲学和环境史、可持续发展、人地关系地域系统研究方法、人地关系综合表征方法等四方面评述了中国人地关系及人地关系地域系统的研究方法,并提出了未来的发展趋势。① 伴随着人地关系及人地关系地域系统内涵的不断演变,人地关系地域系统的研究方法也不断发展,丰富了人地关系的理论内涵和方法体系。② 人地关系地域系统的不同研究方法各具特点,并且各有其适用性和局限性,总体上是往综合集成方向发展,如生态足迹和资源环境承载力等,是人地关系综合集成研究的有益探索。③ 提出人地关系地域系统研究方法未来的发展趋势包括发展自然要素和人文要素耦合的综合集成研究方法,加强新技术手段和新研究方法的运用,完善资源环境基础和资源环境承载力等综合研究的理论体系。     

土体水分潜在蒸发确定方法研究进展

以相关领域关于土体蒸发模型研究成果为基础,结合岩土工程蒸发过程的特点,对确定土体潜在蒸发量方法的发展及现状进行介绍,并对每种理论模型的适用条件及参数的确定等进行分析。结果显示：（1）特定的地区、气候条件下,通过多种理论模型对比分析,确定相对合适的理论模型估算潜在蒸发量是必要的。（2）气象参数的区域性很明显,即使是具有相似气候特征的小区域,不同气象站提供的气象资料反演的气象参数也不相同,故根据气象资料反演得到的气象参数要进行修正。（3）现有蒸发测量技术应用于岩土工程的蒸发测量中有待进一步深入研究发展。提出该课题在岩土工程领域今后的研究方向,包括土体稳定蒸发阶段蒸发机制、蒸发的滞后效应、夜间土体水分变化对蒸发的影响、通用蒸发模型的建立及实测蒸发量的尺度效应等。