气候变化对中国水安全的影响研究

 全球变暖是目前最重要的环境问题之一,水是全球气候变化最直接和最重要的影响领域。全球气候变暖将加速大气环流和水文循环过程,引起水资源量及其空间分布的变化,进而可能导致水资源短缺问题更加突出、水生态环境问题进一步恶化、洪涝灾害威胁更加严重等一系列问题。本文从防洪安全、供水安全、水生态环境安全和水工程安全4个方面分别阐述气候变化对中国水安全的可能影响。     

海洋环境调查资料分类与编码研究

为确保海洋环境调查资料在汇集、处理、管理和服务全过程中语义表达的一致性,需采用统一分类和编码技术,设计资料分类编码体系,以满足海洋环境调查资料的汇集、管理与服务需求。在对海洋调查资料分类现状研究的基础上,系统分析了分类影响因素,提出了分类原则和方法,初步构建了基于学科、数据类型和调查方式为主的海洋调查资料分类体系,并对其进行规范化编码。目前该分类体系与编码已应用到海洋环境资料和信息管理业务化工作中。     

8种湿地植物的生长状况及泌氧能力

湿地植物是人工湿地的核心部分,筛选优良的植物种类,将有利于充分发挥湿地植物的功能,提高人工湿地污水处理的能力.分析4种须根型植物香蒲(Typha orientalis)、美人蕉(Canna indica)、灯芯草(Juncus effusus)、纸莎草(Cyperus papyrus)和4种根茎型植物菖蒲(Acorus calamus)、再力花(Thalia dealbata)、芦竹(Arundo donax)、黄菖蒲(Iris pseudacorus)在厌氧、水培条件下的生长状况及根系泌氧特性;比较它们的根和茎叶生物量、相对生长速率(RGR)、根长、根孔隙度和泌氧量(率)等生理生态特性.结果表明,8种湿地植物在厌氧条件下生长状况良好;其中,须根型植物的生物量、RGR和泌氧能力均显著优于根茎型植物.在相同光照条件下,灯芯草的泌氧率最大,为192.62μmol O₂/(d·g (DW_root)),而黄菖蒲的根系泌氧率最小,仅为68.81μmol O₂/(d·g(DW_root)).各植物根系泌氧率大小为:灯芯草> 纸莎草> 香蒲> 美人蕉> 菖蒲> 再力花> 芦竹> 黄菖蒲.方差分析显示:植物根系泌氧率与根孔隙度呈极显著正相关,而植物泌氧量与RGR、各生物量呈极显著正相关,但与根茎比呈显著负相关.     

东北地区春玉米主要生理参数对拔节至灌浆期干旱的响应

为了深入了解玉米干旱的影响机理,采用持续无补水方式进行东北地区春玉米拔节至灌浆期干旱胁迫试验,对主要光合变量(净光合速率P_n、蒸腾速率T_r、气孔导度G_s、胞间CO_2浓度C_i)、茎流速率及叶和根水势进行动态观测,研究春玉米关键发育期干旱对各生理参数的响应。结果表明:G_s、P_n和C_i对轻度干旱胁迫响应较慢,3个生理参数在中度干旱胁迫以上随干旱加重均快速减小,T_r对轻度干旱胁迫的响应比其他生理参数更快;随着干旱程度加重光合作用的响应由单纯受气孔因素转为受气孔与非气孔双重因素的影响;复水后,各生理参数均可以恢复正常,G_s、P_n和T_r在短时间内补偿性快速增大,其中T_r对复水后土壤湿度下降的响应不敏感;玉米植株日茎流量不受轻度和中度干旱胁迫的影响,但干旱后复水出现补偿性增大现象;叶水势对干旱胁迫的响应比根水势偏慢,复水后叶水势恢复能力比根水势偏弱。     

断层几何形态反演的计算机模拟

构造反演是指利用构造变形形态反推使之变形的断层的几何参数。在拉张构造区域,从理论上解决构造反演问题是相当成功的。而对于挤压推覆构造区域,由于其逆断层因上盘上升过程,使得其推算的断层只能获取下盘断点以下的构造形态,所以在实际运用中,特别是对于复杂构造叠加区域,其反演过程更多的是依靠人工干预的方法来进行。鉴于此,利用较成熟的拉张构造区域的理论方法,自行提出了单剪变形的挤压构造反演方法来完善,并通过计算机模拟来实现,以此为正演平衡剖面计算,提供一个初始的断层几何模型,并为验证地震剖面解释的合理性提供辅助作用。     

Noah-MP陆面模式对干旱区不同下垫面水热通量模拟评估

陆面水热通量的准确模拟可为气候模式提供高质量的下边界条件，对气候模拟和预测具有重要意义。本研究基于干旱区张掖国家气候观象台2021年1月-2022年6月和大满灌区绿洲农田站2020年1-12月的观测数据，评估Noah-MP模式对干旱区荒漠和农田两种下垫面的水热通量的模拟性能。结果表明：Noah-MP模式模拟的干旱区荒漠下垫面辐射及感热和潜热通量的变化特征、峰谷值与观测值总体一致，模拟效果较好；模拟的5 cm土壤湿度对降水过程有明显的响应，表现出明显的冷暖季差异，但其模拟性能仍有待改进。Noah-MP模式对干旱区农田下垫面辐射通量及各层土壤温度的模拟效果较理想，但模拟的潜热通量及各层土壤湿度较观测值偏低，尤其在生长季模拟性能并不理想。总体而言，Noah-MP模式对干旱区荒漠下垫面水热通量的模拟性能优于农田下垫面，优化和发展模式水文过程的参数化方案，在模式中考虑人为作用，是提高干旱区陆面过程模式模拟能力的重要方向。     

基于虚拟化技术的海洋专业知识服务研究

文章系统地阐述了目前海洋信息资源管理的现状,分析了目前海洋信息系统建设中存在的问题,介绍了以知识服务为基础,基于虚拟化技术,对海洋信息资源进行分类梳理、标准化整合,建设海洋专业知识服务框架的可能。通过研究新型的知识服务模式,为发挥海洋专业信息资源优势提供技术支撑。     

中国区域陆气耦合强度的时空分布特征

使用陆气耦合强度来表征陆面状态对降水、气温或大气其他物理过程的影响程度,可以辨识陆气相互作用的热点地区,加深对陆气相互作用和气候系统的认识。利用ERA5再分析资料,结合Pearson相关系数、Kendall’s Tau相关系数及土壤湿度-潜热通量、潜热通量-抬升凝结高度的陆气耦合指数对中国区域陆气耦合强度进行定量分析。结果表明:(1)我国北方干旱半干旱区土壤湿度增大导致潜热通量增加,为降水提供了所需的水汽条件;潜热通量增大导致感热通量减小,温度降低,对边界层的驱动减弱,不利于气团的抬升凝结,该区域是我国陆气相互作用的热点地区。(2)我国陆气耦合强度存在显著的季节性差异。干旱半干旱区陆气耦合强度在春夏季较强,秋冬季较弱。西南地区春季土壤湿度较低,有显著的陆气相互作用。     

基于WRF的积云对流参数化方案对中国夏季降水预报的影响研究

为了研究WRF（Weather Research and Forecasting）中尺度模式中积云对流参数化方案对夏季降水预报的影响,基于水平分辨率为9 km的WRF模式,采用Kain-Fritsch（KF）、尺度适应的KF、Tiedtke、new Tiedtke和尺度适应的new Tiedtke方案等5种积云对流参数化方案对中国2019年6—8月的降水进行了模拟。结果表明,两种尺度适应方案对夏季平均降水的量级和落区的预报比原方案（KF方案和new Tiedtke方案）更优,且能正确预报北方和南方的降水峰值时间。而Tiedtke方案、new Tiedtke方案和KF方案均提前了降水峰值时间。在降水的概率分布方面,相比原始的KF和new Tiedtke方案,其尺度适应方案降低（提高）了中小（大）量级降水的频率,模拟的50 mm/d量级以下的降水频次相对更接近观测,但高估了50 mm/d量级以上的降水频次。进一步对比5种方案的次网格积云降水与网格可分辨微物理降水对总降水的贡献,KF和new Tiedtke方案试验中总降水主要由积云降水主导,而Tiedtke方案和两种方案的尺度适应版本则由微物理过程降水主导。随着降水率的增大,尺度适应的KF方案和尺度适应的new Tiedtke方案中积云降水占比迅速减小到30%以下,对50 mm/d量级以上的降水,积云降水占比低于15%。而KF方案在25 mm/d量级以下的降水中,随着降水率的增大积云降水占比反而提高。统计评分表明,尺度适应KF方案和尺度适应new Tiedtke方案有助于减少小量级降水的空报和大量级降水的漏报,对0.1 mm到25 mm的24 h降水的TS评分均高于原始的KF和new Tiedtke方案。      

水情、气象信息接收及雨情、气象信息处理系统通过成果鉴定

由水电部水文局和山西省电子工业公司共同主持的“水情,气象信息接收及雨情、气象信息处理系统研成果鉴定会”,于1984年12月8日—9日在北京召开。出席有关单位的代表45人,会上组成鉴定委员会,负责领导此项科研成果的技术鉴定。这个系统是由水电部水文水利调度中心和山西省电子工业科学研究所共同研制的,用于实时水情、气象电报的接收及雨情、气象资料的实时或非实时处理,包括雨情译电、归档、检索、填图、存储、部