雷达与雨量计同步结合区域型估算降水方程的误差分析

在明确提出云雨转换的概念和建立4个区域型雷达降水估算方程的基础上,重点研究了A_BS区域型降水估算方程误差估算的表示方法和评估判据,并分析了误差产生的原因,由此建立一种可通过设定μ_i合理区间来判别雷达和雨量计错误数据对的质量控制新方法。单站云雨转换系数A_Bi是时-空的函数,带有强烈的天气系统和地理属性。A_Bi与区域云雨转换公共系数A_BS以b_f^-1为指数幂值的相对离差就等于单站降水误差估算因子μ_i,从而揭示了引起降水估算误差的根本原因。在μ_i的基础上扩展衍生出表示区域降水估算误差的4个量值,即区域平均绝对误差估算因子μ_A、区域降水误差估算率μ_S、区域降水绝对误差估算率μ_|S|及区域平均绝对误差估算量E_N,指明了各自的物理意义并分析其间的相互关系。理论和实践表明,在"基于准同雨团样本概念雷达和雨量计的实时同步结合方法"（RASIM）中,A_BS型区域降水估算方程对于区域各站降水总量的估算具有μ_S=0的特点。μ_A是区域内各单站|μ_i|的平均值,可诠释为多个单站的A_Bi相对于A_BS的聚合与离散程度的整体表示,与天气系统的结构及演变过程特征的复杂性密切相关,但μ_A与雨量大小无关,无力判定降水估算的误差量。而μ_|S|和E_N既联系着μ_A,又与雨量有关,是较为合理而实用的降水估算误差判据。经过武汉雷达探测4次降水过程的试验评估,总体绝对误差率μ_T|S|小于30%,比未经过质量控制的误差减少7%。     

窟野河流域河岸沙丘地貌格局及变化

风水交互作用是黄土高原北部风蚀水蚀交错带特殊的侵蚀营力，并致该区土壤侵蚀强度加重。以毛乌素沙地窟野河流域作为研究区，基于影像解译及数理统计方法，研究河道与沙丘交互地貌过程。结果表明：（1）窟野河“三河夹沙”区沙地以河流为中心呈现出对称条带状格局分布，距离河流，依次呈现出流动沙丘、固定半固定沙丘、丘陵沟壑区的空间格局；（2）典型河段河道与沙丘空间格局呈现出河道穿越流动沙丘、河道两侧斑块状沙丘镶嵌分布、两河交汇处流动沙丘分布等3种格局；（3）河道弯曲系数与河道两侧沙丘活动性的变化之间呈现出一定的对应关系。     

斜轴式太赫兹天线的卡焦近场全息测量研究

天线反射面的面形精度直接影响天线效率, 是望远镜的关键指标之一. 近场射电全息具有测量精度高, 便捷高效的优点, 是毫米波和亚毫米波射电望远镜面形检测最为常用的方法之一, 卡焦近场全息可以完整测量望远镜光路中整体的面形误差. 斜轴式机架结构能够更好地适应太赫兹望远镜在极端台址环境下的整体保温和热控需求, 但斜轴天线特殊的转动特性会在近场全息测量过程中引入额外的系统误差. 针对斜轴式天线的卡焦近场全息测量, 分析了数据处理中需要额外考虑的参考路接收机位置和副面衍射的影响, 并在1.2m口径斜轴式太赫兹天线上开展了测量实验. 实验结果表明, 卡焦近场全息测量的重复测量精度优于2.0μm RMS (Root Mean Square), 面形误差分布与摄影测量所得结果一致, 验证了误差分析与修正的正确性.     

光纤布拉格光栅在季节冻土路基应变检测中的应用

介绍了现行光纤布拉格光栅（FBG）测试技术的应用领域、传感原理以及常用的封装方式,探索将FBG用于季节冻土路基这种隐蔽工程应变检测中的适应性。主要工作有：（1）基于FBG测试技术的植入梁方法,在传感器布设方面,根据不同测试对象提出了两种封装布设方式：浅置短距离半柔性探测杆和深置长距离半刚性探测杆两种封装布设方式;（2）针对现场测试需要,对电源、光纤传感器、数据采集及分析等整套现场测试系统进行了比较优选;（3）选择两处季节冻土路基作为埋设场地并开展为期1 a的观测。测试结果表明：FBG在-20～30 ℃的温差范围内保证了很高的存活率,所提出并实现的季节冻土路基应变测试系统具有较高的测试灵敏度和可靠性。该套测试系统为隐蔽工程的物理性质指标测试提供了新的技术手段。     

柴达木盆地大气降尘可溶盐物源探讨及其资源与环境影响

位于干旱和半干旱地区的湖泊,在气候变化和人为干扰作用下大片干涸湖床暴露出来成为重要的粉尘源区,引发了一系列的生态环境和健康问题,引起了广泛的关注.青藏高原在全球气候和生态环境变化中具有重要作用,柴达木盆地是青藏高原重要组成部分,盆地内气候干旱,多风少雨,盐湖众多,盐渍化和盐漠化表土极为发育,是青藏高原沙尘暴频发地区之一.同时柴达木盆地沙尘气溶胶中可溶盐含量较高,这些高含盐粉尘不仅会造成盆地表土盐渍化范围扩大,而且还会通过影响盆地上空云的形成进而对气候产生重要作用.进一步,这些细颗粒粉尘在进行远距离输送的过程中,还可能会影响到青藏高原乃至全球的气候及生态环境变化.为此,本研究拟对柴达木盆地南部大气降尘中可溶盐组分及时空分布规律开展研究,以期理解含盐降尘对区域盐类资源的富集与生态环境的影响.在柴达木盆地南部大致沿着主导风向自西向东共安置8个集尘装置,并对收集的降尘中盐类矿物和化学成分开展分析,同时结合盆地不同表土类型的可溶盐组成、空间分布特征及格尔木市、都兰县后向轨迹分析开展进一步讨论.研究结果表明,降尘中主要的可溶盐成分(Na+、Cl-、Ca2+、SO42-、Mg2+、K+、NO3-、Li+、B3+(B2 O3)、Sr2+等)含量介于2.27％～20.92％之间,其中,Na+、Cl-、Ca2+、SO42-这四种离子占全部水溶性离子的74％～95％,主要以石盐和石膏的形式存在.在空间分布上,可溶性矿物和水溶性离子含量均表现为:在河西八连和巴隆乡含量较高,在诺木洪含量达到最低值.2020年1～4月,盆地主要受偏西气流的影响,并且大部分气流经过位于中东部的一里坪、台吉乃尔湖区和盆地南缘昆仑山北麓.对比研究区表土和降尘化学组分得到,盆地南部降尘中的水溶性离子主要来源于自然表土,Mg2+、K+、Li+、B3+(B2 O3)这些离子在个别采样点明显富集,除了受到附近高含盐表土的影响外,盐湖区也会对其产生一定的贡献;而NO3-主要受人为污染源的影响.综合分析认为,在潜在物源、风动力条件和地形地貌等因素的影响下,分布在盆地内的沙漠和盐化草原释放的盐尘仅对局部范围造成影响,并且沙漠对盐尘的贡献相对微弱,而盆地中东部广泛分布的雅丹、盐滩释放的盐尘影响范围较大.此外,本研究还对盐沉积通量、钾盐沉积通量进行了粗略的评估,得到每年降尘至少贡献各类可溶盐组分约为28108多t,钾离子703多t.因此,初步认为大气降尘可作为盐湖成盐物质的补给源之一,具有明显的资源与环境效应.     

基于地理探测器的中国陆地热带北界探讨（英文）

The influence of monsoon climatic characteristics makes the tropics of China different from those of other parts of the world. Therefore, the location of the northern boundary of China's tropical zone has been one of the most controversial issues in the study of comprehensive physical regionalisation in China. This paper introduces developments in the study of the northern boundary of China's tropical zone, in which different scholars delimit the boundary with great differences based on different regionalisation objectives, indexes, and methods. The main divergence of opinion is found in different understandings of zonal vegetation, agricultural vegetation type, cropping systems, tropical soil type and tropical characteristics. In this study, we applied the Geo Detector model, which measures the spatial stratified heterogeneity, to validate the northern boundaries of the tropical zone delimited by six principal scholars. The results show that the mean q-statistic value of the higher latitude boundary delimited by Ren Mei'e is the largest(q=0.37), suggesting that, of the rival views, it best reflects the regional differences between China's tropical and subtropical zones, but it is not necessarily suitable for guiding the development of tropical agriculture. The mean values of the q-statistics of Zheng Du's line and Yu Xianfang's line around the Leizhou Peninsula at a lower latitude were smaller, at 0.10 and 0.08 respectively, indicating that the regional differences were smaller than those of Ren Mei'e's boundary. Against the background of global climate change, the climate itself is changing in fluctuation. It is, thus, worth our further research whether the northern boundary of the tropical zone should not be a fixed line but rather should fluctuate within a certain scope to reflect these changes.     

资溪县城空气负离子特征及与气象因子相关性分析

通过对江西省资溪县连续608 d空气负离子日观测数据进行分析,结果表明:资溪县城空气负离子浓度平均值为4103个/cm3;负离子浓度有明显的日变化规律,早晨最高,为4569个/cm3,中午最低,为3411个/cm3;负离子浓度还具有明显的季节变化规律,春季最高,5月平均为5283个/cm3,秋季最小,10月平均只有2709个/cm3。负离子浓度与气象因子关系密切,其中与日照时数呈现出极显著的线性负相关,相关性F值为14.12,与降水量有显著的线性正相关;F值为3.484,与日平均气温、相对湿度的线性相关均不显著。     

扬州深大基坑降水方案优化设计

扬州东部综合客运枢纽地下配套工程深大基坑采用大放坡+地下连续墙+内支撑围护,场地地层为深厚强透水地层,降水井布置在坡底还是坡间平台,将直接影响降水的动态控制。本文提出了方案一（坡底布井）和方案二（坡间平台布井）2套降水方案,并利用数值模拟方法进行了比选。对比结果：虽然方案一井数和最终总涌水量略少于方案二,但是需提前降水,会造成大量水资源的浪费;而方案二可以根据基坑开挖深度的增加,逐步增加抽水井,体现了按需降水的原则。因此,认为方案二更优。类似基坑进行降水方案设计时,不应仅考虑总井数和最终总涌水量,还应考虑到不同开挖阶段,动态控制、按需降水,才能从源头上实现基坑工程的绿色施工。     

镇江市大气环境质量综合评价

依据国家大气质量标准,运用属性识别理论模型和变异系数的方法,以镇江市环保局2009年提供的原始数据为对象,对镇江市城区大气环境质量进行时空上的综合评价。结果表明,镇江市城区大气环境质量整体状况属于Ⅱ级(轻度污染);在时间尺度上第三季度各月份的大气环境质量最优,6月和10月具有较强的特点;空间尺度上丹徒监测站的大气环境质量较好,环境监测站较差。