Simulation of equatorial wind field patterns with TAPM during the 1997 haze episode in Peninsular Malaysia

The large‐scale forest fires that occurred during the major El Niño event in 1997 can be counted among the worst environmental disasters in Southeast Asia. This study investigates atmospheric mesoscale features over Sumatra and the Klang Valley in Peninsular Malaysia during the resultant haze episode of September 1997 utilizing a limited area mesoscale three‐dimensional meteorological and dispersion model, The Air Pollution Model (TAPM). Mesoscale features that would not be highlighted by global numerical prediction models, such as the daily land and sea breeze conditions at the selected air pollution stations located near the west coast of Peninsular Malaysia, were predicted with an Index of Agreement of 0.3, which implied a moderate conformity between the predicted and observed values. Tracer analysis of air particles at a selected location in the Straits of Malacca verified the existence of the landward and shoreward movement of the air during the simulation of the low‐level wind field. Air pollutants from the burning areas of neighbouring Sumatra just across the straits were transported towards the Klang valley during the daytime and seawards during the nighttime, highlighting the recirculation features of aged and newer air particles over the seven days (13–18 September) of the model simulation. The presence of the central Main Range east of the Klang valley to a certain extent limited further eastward movement of the air particles. Near calm conditions at low levels were simulated from midnight to midday on 14 September, where the movement of the polluted air particles from the uncontrolled burning in Sumatra was confined within the Straits of Malacca. Turbulence within the planetary boundary layer in terms of the total kinetic energy was found to be weak from 14 to 15 September, congruent with the weak strength of low level winds that reduced the ability of the air to transport the pollutants during the period of severe smoke haze. Statistical evaluation showed that parameters such as the systematic RMSE (root mean square error) and unsystematic RMSE for the zonal wind component were slightly higher than for the meridional one, indicating higher errors between the observed and simulated zonal values. Otherwise, the equatorial meteorological parameters such as wind speed and temperature were successfully simulated by the model with comparatively high correlation coefficients, lower RMSEs and moderately high indices of agreement with observed values.     

澜沧江某冰水堆积体演化过程及工程地质问题探讨

第四纪冰期大型山岳冰川运动遗留下的大型冰水堆积体是我国西南高山峡谷地区一类重要的第四系堆积物.本世纪以来,随着该地区大型基础工程的陆续上马,这种大型冰水堆积体的存在常常成为工程建设必须面临的工程地质问题,这些冰水堆积体因其形成演化过程的特殊性,使得其在结构、物质组成、力学特性、水理特性等诸多方面与一般松散堆积体存在显著差别,因而研究其结构特征、形成演化过程以及带来的工程地质问题具有重要意义.以澜沧江某电站坝前冰水堆积体为例,在调查分析其结构特征的基础上,对冰水堆积体的形成演化过程进行分析和研究,并对冰水堆积体的工程特性,以及带来的工程地质问题进行了探讨,认为该冰水堆积体的工程特性明显好于其他第四系松散堆积体,电站蓄水后整体失稳的可能性较小,但其前缘仍存在局部失稳的可能.     

杭州湾浅层储气砂土的持水特征曲线试验研究

利用GDS三轴系统4D应力路径模块,进行了不同围压下含浅层生物气非饱和砂土的持水特征试验。分析不同围压对持水特征曲线形态的影响。结果表明,随着围压的施加与增大,非饱和砂土持水能力逐渐减弱。应用所得持水特征曲线进行含浅层气砂土中气藏压力状态的分析预测,结果表明,使用无围压下持水特征曲线进行预测是偏于安全的     

黄土弹塑性损伤本构模型基本构架研究

黄土由于特殊的结构性,其变形和强度受到力和水的共同影响,因此对于黄土的力学研究必须同时考虑力和水的作用。根据热力学和连续损伤力学理论以及黄土在加载和增湿作用下的能量转换过程及结构破损过程分析,提出了黄土的损伤变量、加载损伤和增湿损伤的定义以及它们之间关系,并提出由塑性、加载损伤和增湿损伤三部分组成可以考虑加载和增湿作用的黄土弹塑性损伤本构模型的基本构架,为建立黄土的结构性模型提供一种新的思路。     

慕士塔格夏季近地表大气CO2浓度变化特征

利用CIRAS SC型号的CO₂和H₂O分析仪, 对东帕米尔高原慕士塔格地区2003年夏季(6~8月)近地表大气CO₂浓度和水汽进行精确持续观测, 给出了我国内陆高原大气近地表 CO₂ 浓度夏季的变化特征. 观测表明, 该地夏季CO₂浓度呈整体下降趋势, 并因受陆地植被光合作用、呼吸作用和土壤微生物等的影响, 有明显的日周期变化. 在短时间尺度上, 其变化趋势与瓦里关站点观测结果基本一致, 与Mauna Loa站点观测结果差别明显. 通过考察当地 CO₂浓度与大气水汽的关系, 发现两者具有很显著的反相关性. 上述现象揭示, 慕士塔格近地表大气CO₂含量的变化不仅受植物光合作用的影响,同时大气中水汽的含量在控制CO₂含量方面起着重要作用.     

降雨入渗条件下非饱和土边坡稳定分析

针对降雨入渗土坡的稳定问题,建立一个考虑水力渗透系数特征曲线、土-水特征曲线以及修正的Mohr-Coulomb破坏准则的非饱和土流固耦合有限元计算模型,进行雨水入渗下非饱和土边坡渗流场和应力场耦合的数值模拟,得到非饱和土边坡变形与应力的若干重要规律。研究成果为降雨入渗条件下非饱和土边坡的稳定分析提供了基础。     

淮河中下游洪泽湖湖泊沉积物粒度特征及其沉积环境意义

以淮河中下游洪泽湖湖底沉积物为研究对象,将放射性核素计年与沉积物粒度分析、粒度平面分形研究以及历史文献资料相结合,初步探讨了洪泽湖湖底沉积物粒度特点及该区域近300年来的气候变化,为恢复百年尺度的气候干湿变化提供了一条新途径。研究发现,湖区气候的干湿变化大致可分为三个阶段。进一步说明沉积物粒度参数的变化不仅与自然环境改变有关,也与人类活动如黄河改道、湖泊周围建闸等关系密切。     

半个世纪以来鞍山市春夏季降水的变化特征

利用1951～2004年计54 a鞍山市逐年春夏季降水资料,采用线性趋势估计法、小波分析方法等统计学方法,分析了鞍山市半个世纪以来春夏季降水的变化特征。结果表明:鞍山市春季降水线性变化趋势为增加趋势,其线性变率为2 mm/10 a,夏季降水线性变化趋势为减少趋势,其线性变率为5 mm/10 a,并且从80年代开始春夏季降水的不稳定性开始增强。春季降水存在着4～6 a和16～18 a的主要变化周期,夏季降水有18～20 a和6～8 a的主要变化周期,各周期变化在不同时期起着主导作用。     

大气生物气溶胶的研究进展

作者简述了国内外有关大气生物气溶胶的研究进展.主要围绕生物气溶胶的基本特性,生物气溶胶采检技术的发展状况,当前生物气溶胶的健康效应的研究进展及未来其环境效应和气候效应的研究动向等4个方面进行了阐述.       

气候变暖对甘肃干旱气象灾害的影响

应用甘肃80个地面气象站1960-2005年的降水量和气温序列资料,分析了降水量和气温的变化趋势以及降水量和气温的变化对干旱气象灾害的影响.结果表明:甘肃全省年平均气温总体呈明显升高趋势,年降水量总体呈明显减少趋势;甘肃气候变化总体呈暖干趋势.其中,河西呈微弱的暖湿趋势,河东呈显著的暖干旱趋势.3~10月全省年平均降水量与干旱受灾面积和粮食减产量呈显著负相关,全省平均气温与干旱受灾面积和粮食减产量均呈显著正相关.气候暖干化趋势对农业产生的负面影响,是导致干旱受灾面积扩大、粮食减产量增加的主要原因,同时也影响粮食安全.