卫星遥感结合地面观测资料对中国西北干旱区地面感热通量的估算

 利用黑河地区地-气相互作用野外观测试验研究(HEIFE)的地面观测资料,采用空气动力学方法,计算了干旱区内不同下垫面的地表热力输送系数CH值,结合由NOAA系列卫星遥感得到的反映地表植被特征的归一化差值植被指数(NDVI)资料,经拟合得到了针对不同下垫面的区域CH-NDVI参数化关系式,并对此关系式进行了合理性检验,最后,计算得到中国西北干旱区1982—2001年地面感热序列。中国西北干旱区地面感热通量的计算值与ERA-40再分析资料对比分析发现,两者在量级、地面感热分布形势和年际变化趋势等方面均较一致。目前对于区域尺度来说,在缺乏用其他方法获得较准确的区域地表热力输送系数的情况下,利用卫星遥感资料估算区域地表热力输送系数CH是较为可靠的方法。     

地下水位和土壤含水量对若尔盖木里苔草沼泽甲烷排放通量的影响

在若尔盖湿地国家级自然保护区典型的木里苔草（Carex muliensis）沼泽地中,选择地下水位不同的4个采样点,其植物生长季的平均地下水位分别为距离地表53.94 cm、31.35 cm、11.50 cm和4.74 cm。利用密闭式静态箱定期采集气体样品,并在实验室用Shimadzu GC212A气相色谱仪测定CH₄气体浓度,分析了CH₄排放通量与地下水位和土壤含水量之间的关系。研究结果表明,地下水位和土壤含水量对CH₄排放通量产生明显影响,6～9月观测日中,CH₄排放通量随着地下水位的升高而呈指数增加;10～40 cm土层的土壤含水量与CH₄排放通量呈现显著正相关（n=36,p<0.05）,而0～10 cm土壤含水量与生长季CH₄排放通量不相关（n=12,p>0.05）,逐步线性回归分析表明,20～30 cm土层的土壤含水量是影响CH₄排放通量的主要因素（n=12,p<0.01）。     

北京密云水库甲烷排放通量时空特征及其影响因素研究

库塘湿地的甲烷排放是发展绿色能源的争论焦点之一。于2009年6月、8月、10月和2010年1月、5月,对北京市密云水库的水域、水库消落带和周边非湿地区的CH₄排放通量进行了估算和对比研究。结果表明,密云水库湿地区的CH₄排放通量具有明显的季节变化,在6月和8月,水库消落带区和水域区的CH₄排放通量显著高于其他观测月份（消落带区:n=6,p<0.05;水域区:n=9,p<0.05）,其中,消落带区8月的CH₄排放通量远远大于5月,水域区8月的CH₄排放通量是1月的数倍,与消落带区和水域区相比,水库周边非湿地区各观测月的CH₄排放通量变化很小;密云水库CH₄排放通量具有明显的空间变化特征（p<0.01,df=80）,消落带区的CH₄排放通量较大,平均值为（5.780±8.683）mg/（m².h）,水域区为（0.298±0.313）mg/（m².h）,周边非湿地区为（0.002±0.178）mg/（m².h）。水库消落带区和水域区的CH₄排放通量都远大于周边非湿地区,说明修建水库明显提高了该区域的CH₄排放通量;密云水库的CH。排放通量受表层水温、水深及植物生物量的影响,在非淹水环境下,CH₄排放通量主要受植物生长的影响,植物生物量与CH₄排放通量呈正相关关系（n=42,p<0.01）,而在淹水环境下,表层水温与CH₄排放通量呈正相关关系（n=39,p<0.01）。水域区采样点8月和10月的水深与CH₄排放通量呈负相关关系（n=9,p<0.01;n=9,p<0.05）,这表明水库越浅、消落带区越宽,水库的CH₄排放通量越大。     

罗马湖旁路/离线人工湿地系统CO_2、CH_4和N_2O排放通量动态研究

为了研究旁路/离线人工湿地系统在净化水体时的温室气体排放状况及其与环境因子的关系,于2010年7~11月,采用静态箱—气相色谱法,对罗马湖旁路/离线人工湿地系统的3个不同景观结构单元(温榆河龙道河交叉处河岸带S1采样点、龙道河河道S2采样点和罗马东湖湖岸带S3采样点)的CO2、CH4和N2O排放通量进行了同步采样和对比研究,探讨了影响温室气体排放的主要环境因子。研究结果表明,该湿地系统CO2、CH4和N2O的排放通量都有明显的时空变化特征。从空间上看,S1采样点和S2采样点的CO2月平均排放通量较高,分别为73.5 mg/(m2·h)和75.1 mg/(m2·h),与其表层(0~5 cm)沉积物中较高的有机质含量(7.04~29.4 g/kg)有关。S2采样点的CH4月平均排放通量[4.78 mg/(m2·h)]高于S1采样点[1.59 mg/(m2·h)]和S3采样点[1.70 mg/(m2·h)],其与该采样点水体中的氧化还原电位显著负相关(r=-0.779,p0.01)。3个不同景观结构单元的N2O排放通量差异不大[0.022~0.025 mg/(m2·h)];相关性分析结果表明,N2O排放通量与表层沉积物的NO2-—N含量显著正相关(r=0.689,p0.05)。从时间上看,水温是影响旁路/离线人工湿地系统运行时CH4和N2O排放通量的重要环境因子。     

苏北海岸带盐沼外源苯的环境归趋:自然移除

挥发性苯在环境中的长期暴露具有致癌和致其他疾病的风险,严重威胁着人的身体健康。分别于植物生长季(2004年7月)和非生长季(2005年1月),在苏北海岸带盐沼,采用静态箱技术,沿环境梯度原位测定苯通量。结果表明,研究区大气中挥发性苯的浓度明显高于国家规定的最大允许浓度,在海—陆变化梯度上,大气挥发性苯浓度变化呈现V字形空间变化趋势;研究区大气中挥发性苯可能源于沿海工业和汽车排放以及外海海水溶解挥发性苯的横向输送。盐沼生态系统对大气中外源挥发性苯的自然移除特征主要表现在:1海岸带盐沼植物和土壤是大气中挥发性苯的重要汇,而且对其上生长的植物具有显著的物种依赖性;植物对外源输入的挥发性苯的自然吸收通量可能与其生物量、叶面蜡质含量和气孔丰度有关,而土壤的自然移除能力可能取决于土壤温度、孔隙度、有机质含量、全氮含量以及可溶性盐总量;2海岸带盐沼对于外源输入的挥发性苯的自然吸收通量具有显著的季节和空间变化,这种变化源于植物及其根际环境对挥发性苯的自然吸收能力和对生态因子响应敏感性程度的差异性;3互花米草(Spartina alterniflora)的入侵并没有增加海岸带盐沼对挥发性苯气体的自然吸收通量。     

光学遥感三维计算机模拟模型的研究进展与应用

三维计算机模拟模型是遥感辐射传输机理研究的重要内容,在复杂地表正向模拟和遥感反演中扮演着重要角色。经过最近20年的发展,三维计算机建模研究取得了显著进展,在地表辐射传输过程分析、模型和算法的验证及遥感反演等方面应用广泛。为了更加充分理解三维计算机模拟模型的发展和模型间的差异,及探讨如何将其更好的应用于生活、生产,本文对三维计算机模拟模型在光学遥感的研究进行了综述。本文从模型的原理、应用和发展趋势3个方面展开了论述。首先,简要介绍了光线追踪方法和辐射度方法的原理及现有的模型;然后,对三维计算机模拟模型在遥感的主要应用进行了总结;最后,对模型未来的发展趋势展开了讨论,从运行效率、模拟精度和功能集成等方面存在的问题和需求出发,分析了三维计算机模拟模型发展和遥感应用的趋势。随着复杂地表遥感建模研究的深入,计算机技术的发展和多源遥感数据特别是高时空分辨率数据的应用,三维计算机模拟模型将在遥感理论研究和应用发挥更加重要的作用。     

2015-04-28渤海海雾形成过程中的海气相互作用分析

利用FY和MTSAT卫星资料、ERA Interim再分析资料、黄渤海浮标站资料、黄渤海自动站逐小时观测资料,对发生在2015年4月28—29日的渤海海雾成因进行分析,着重探讨了海雾形成过程中的海气相互作用。结果发现,近海面处大气低层逆温层抬升,大于90%的大湿度区向上、向西扩展,对海雾形成非常有利;海雾生成前、生成发展过程中存在明显的东到东南风,有利于黄海水汽向渤海输送,海面上空有水汽通量大值区由渤海海峡向渤海中部移动,使得渤海上空水汽输送加强,提供了海雾形成所需的水汽;在海雾形成过程中渤海上空气温高于海温,风切变造成的海气界面湍流热交换为大气输送向海洋,使得冷海面上空暖湿空气降温冷却达到饱和形成海雾,是平流冷却雾。      

稳定层结条件下非线性相似函数对蒸发波导模型的改进

大气修正折射指数(M)廓线是描述大气折射环境的重要参数,也是评估电波传播的关键因子。为了提高稳定特别是强稳定层结条件下模型预测M廓线的效果,引入三种非线性无量纲相似函数BH91、CB05、SHEBA07对原始的Babin_V25模型进行了改进,并利用铁塔平台实测气象水文数据对改进后的模型预测效果进行了评估,同时将其与改进前的Babin_V25模型以及Local_HYQ92模型的效果进行比较。结果表明:引入非线性相似函数能明显改进模型预测M廓线的效果,尤其是最新发展的SHEBA07,改进后的Babin_SHEBA07模型能在稳定层结条件下预测M值、0~5 m及5~40 m内的M梯度均方根误差分别减少64.5%、16.6%和60.4%,但这种方法对蒸发波导高度的预测效果改进不明显;而基于局地相似理论的Local_HYQ92模型则能使稳定层结条件下M值、0~5 m内、5~40 m内的M梯度以及蒸发波导高度d的预测均方根误差分别减少76.7%、40.2%、83.7%和58.0%。考虑到在电磁波传播特性的评估中,M梯度比蒸发波导高度和M值本身更为重要,最终推荐在强稳定层结条件下选用Local_HYQ92模型和Babin...     

2003年淮河流域持续性大暴雨的水汽输送分析

利用NCEP资料对 2 0 0 3年淮河流域 6、7月间持续性强暴雨的水汽输送特征进行分析。结果表明 :持续性强暴雨发生在我国南方西南水汽输送异常偏强的背景下。水汽从南海北部经副热带高压西南侧向北及从孟加拉湾越过中南半岛到长江中下游两条通道向淮河流域输送。从整个梅汛期和暴雨个例的计算结果来看 ,暴雨区的各个层次上水汽收支有不同的特点 ,主要水汽辐合发生在 850hPa及其以下层。来自孟加拉湾和南海的水汽向暴雨区输送在不同层次上的比重有很大差异 ,在暴雨区水汽的主要辐合层上 ,南海是最重要的水汽源地     

2003年淮河洪涝与西太副高异常及成因的关系

分析了2003年夏季西太平洋副热带高压的异常特征,结果表明,副高总体偏强、偏西,长时间在24 °N南北2个纬距范围内摆动,导致淮河流域30多天的连续强降水.并对2003年淮河洪涝与西太副高异常及其成因作了初步分析:(1) 南半球中高纬的冷空气活动、90 °E附近越赤道气流偏弱和赤道辐合带偏弱、偏南是造成淮河流域雨带稳定和降水集中的重要原因;(2) 6月下旬～7月上旬亚洲极涡偏强和冷空气活动可能是淮河流域出现强降水又是副高位置变化的主要影响因子;(3) 由高低空急流耦合在淮河流域产生持久的上升运动是淮河流域强降水的主要物理机制;(4) 地表潜热释放是使副高加强和维持的主要热力因子之一.