北京及周边地区雷暴阵风锋特征统计分析

为全面和系统研究北京及周边地区阵风锋各方面特征,使用2006—2015年暖季（5—9月）北京多普勒雷达探测资料及北京、河北、天津自动气象站观测资料对北京及周边地区的阵风锋过程进行综合统计分析。结果表明,346次阵风锋过程有232次触发了对流,占总数的67%,表明阵风锋对雷暴具有较强的抬升触发能力。阵风锋在6—8月出现的日数占5—9月阵风锋总日数的85%;出现的时段主要是午后至傍晚（12—21时,北京时）,维持时间0.5—3 h;阵风锋在北京东南方向生成的数量最多,且触发对流的次数也最多;其次为偏东和东北方向;偏南和西南方向生成阵风锋数量居中,而偏北、偏西和西北地区阵风锋个例相对较少,触发对流的比例也相对较低。产生阵风锋的母风暴中48%为孤立雷暴（包括孤立多单体和超级单体风暴）,31%为雷暴群,21%为飑线;97%的母风暴最强回波在50 dBz以上,阵风锋的回波强度为10—25 dBz。91%的阵风锋移动速度集中在10—60 km/h,84%的阵风锋与母风暴的最大距离为1—60 km;在母风暴回波强度减弱到30 dBz以下时,80%的阵风锋能够继续维持的时间不超过2 h。阵风锋母风暴向东南方向移动的个例最多,从阵风锋和母风暴移动方向的关系来看,阵风锋与母风暴移向一致的情况占比最高,为32%,其次为母风暴无移动及阵风锋弧形扩散情况,各占17%;阵风锋与母风暴移向相反情况所占比例最低,只有3%。最后统计了阵风锋经过地面自动气象站时,自动观测量的变化情况。结果显示,阵风锋在经过地面自动气象站时会造成风速增大、温度降低、相对湿度增大、气压升高。      

雷暴大风过程中对流层中低层动量通量和动能通量输送特征研究

2014年5月31日北京发生一次雷暴大风过程。以雷达资料同化结果为初始场,对此次过程进行高分辨率数值模拟。采用非静力平衡和非地转平衡的经向动量方程和质量权重动能方程,利用模拟资料,对雷暴大风过程中经向动量和质量权重动能进行收支分析,以此来研究雷暴过程中对流层中低层动量通量和动能通量输送特征,讨论地面大风的可能成因。分析结果表明,在对流层中低层,经向动量通量散度是影响经向动量局地变化的主要强迫项。雷暴系统后部的入流把中低层的经向动量倾斜向下输送,系统前部对流云区中低层的下沉气流也向下输送经向动量。这两支下传动量通量先后与近地面经向动量的水平通量汇合,向系统前沿输送经向动量。在北京西北部地形阻挡作用下,经向动量通量在系统前端近地面辐合,促进那里的经向动量局地增长,有利于增强那里的南风。质量动能收支的特征与经向动量收支类似,在近地面层质量动能的局地变化主要是由质量动能通量散度引起的。系统后部入流把中层质量动能向下传输到近地面层,然后与近地面质量动能的水平通量汇合,向系统前沿输送质量动能。相对来说,近地面层经向动量和质量动能的水平通量比下传通量更重要,这主要与低层较强的东南急流有关。     

光助Fenton氧化法去除水中两种氯乙酸及其动力学研究

以二氯乙酸和三氯乙酸为目标污染物,研究了光助Fenton氧化去除水中卤乙酸的可行性及影响因素,并对其动力学进行了初步研究.结果表明,影响光助Fenton氧化的因素很多,氙灯功率500 W、H2O2和Fe2+投加量分别为5.0和1.0 mmol·L-1、pH=4.0反应60 min是所考察范围内的最佳降解条件,浓度为100 μg·L-1的二氯乙酸和三氯乙酸的降解率分别为90.32％、87.77％;在实际水质pH=7.0时,相同浓度的二氯乙酸和三氯乙酸的降解率分别为75.34％、68.80％.紫外辐射与Fenton氧化对二氯乙酸和三氯乙酸的降解具有协同效应.光助Fenton氧化对二氯乙酸和三氯乙酸的降解符合一级反应动力学,表观活化能分别为30.11、31.09 kJ·mo1-1,受温度影响不大.     

西南地区石漠化分布、演变特征及影响因素

根据中国西南岩溶区1999—2008年石漠化遥感调查结果,研究了该区石漠化发生现状和近十年间石漠化在区域、岩性、地貌及区域经济等方面的演变特征,并对发生石漠化的影响因素进行分析。结果显示,石漠化集中分布在滇、黔、桂三省区;石漠化的发生与岩性和地貌密切相关,其中纯碳酸盐岩中石漠化发生率高于杂碳酸盐岩,并随灰岩或碳酸盐岩含量减少而降低,而地形高差相对大的峰丛洼地、峰林洼地石漠化发生率最高,并随地貌相对高差变小而降低。石漠化发生程度与岩性、地貌关系表现多样,纯碳酸盐岩中轻度石漠化比例高于中度和重度石漠化之和的比例,杂碳酸盐岩中中度和重度石漠化之和的比例高于轻度石漠化比例;在峰林洼地、峰林/缓丘平原中轻度石漠化比例高于中度和重度石漠化之和的比例,缓丘台地和丘陵谷地中中度和重度石漠化之和的比例高于轻度石漠化,是岩溶构造演化与人类活动共同制约的结果。从1999年到2008年间,该区石漠化已经呈现转轻趋势,主要表现在总面积减少,石漠化程度减轻;石漠化演变过程中发生在不同岩性和地貌中改善或恶化发生率的变化趋势与上述石漠化的发生规律相似。石漠化还不同程度地影响居民的生活水平,调查显示,严重石漠化县域内石漠化面积与农民人均纯收入、人均生产总值等呈负相关,县域内石漠化面积是影响农民人均纯收入,乃至人均生产总值最重要的因素。因此,石漠化调查结果显示,研究区石漠化呈向好趋势,但是治理难点依然存在。     

苹果树叶片全氮含量高光谱估算模型研究

采用Field-Spec Pro便携式光谱仪,测定了不同苹果品种叶片的光谱反射率及对应的全氮含量,采用相关性及单变量线性与非线性拟合分析技术,对全氮含量与原始光谱反射率、一阶微分光谱、高光谱参数之间的关系进行了分析。研究确立叶片全氮含量的定量监测模型,以期为遥感技术在苹果氮素营养诊断中的实际应用提供理论依据。结果表明:全氮含量与原始光谱在715nm处具有最大负相关系数(r=?0.817),并且基于此波长所构建的对数关系估算模型明显优于线性模型;光谱反射率一阶微分值在723nm处具有最大正相关系数(r=0.87),并且基于此波长所构建的线性和非线性模型的拟合效果接近;对于所选取的3类高光谱特征变量,全氮含量除了与黄边位置及由红边位置和黄边面积所构建的比值植被指数和归一化植被指数的相关性较弱外,与其余变量均呈极显著相关,说明这些变量对苹果叶片全氮含量进行估算具有可行性。对所建立的各类方程进行检验,最终筛选确定在723nm处的光谱反射率一阶微分值所构建的指数模型作为苹果叶片全氮含量的预测模型最为理想。     

走航式海洋观测平台设计及其初步应用*

缺乏现场海洋观测数据是限制我们进一步认识海洋的瓶颈之一。文章设计了具备远程遥测功能的全自动海洋监测平台, 该平台无人值守、采用走航观测方式自动获取长时间序列海洋监测数据。此研究还对该平台进行了近海和远洋走航共两次验证测试。结果表明, 该平台稳定可靠、兼容性好, 走航数据符合所监测水域的水体特征, 可用于探讨相关参数的变化特征, 揭示事件和过程的机制机理。如果将该平台搭载于轮渡、渔船等非科考船, 则可以在现有海洋技术条件下, 高效地获取更大的空间和时间尺度的实时大数据, 为解决海洋观测数据缺乏的问题, 提供一种技术手段。     

功能联系视角下珠三角扩容的规划探索

新型城镇化进程中,合理、有序地引导城市群扩容已经日益成为重要的规划议题。基于相关文献,研究归纳了功能联系视角下城市群空间网络的主要特征。首先,城市联系的绝对强度是界定城市群的重要依据;其次,相对于外部的城市联系,城市群内部的功能联系分配应占有明显优势的相对比例;再次,城市群内部网络应以多向联系为主,而非指向单一的中心城市。在这一原则下,以广东新型城镇化战略的区域空间结构为目标,从联系强度、网络群集性、空间邻近性等指标进行综合判别,实现了对清远、河源、阳江、汕尾和云浮5个潜在扩容对象城市的优选比较,提出了珠三角城市群近期扩容的优选对象,在此基础上,结合定性比较的方式对广东区域空间结构的长远发展提出了规划展望。     

广西岩溶石漠化演变趋势及影响因素分析

广西壮族自治区是我国岩溶石漠化较为严重的省区之一,监测其石漠化发展演变趋势与开展治理工作是一项长期任务。根据全国生态环境遥感调查与监测项目完成的石漠化遥感调查结果,分析了广西境内1999—2008年间石漠化的分布和演化情况,探讨了石漠化变化与整治措施及社会经济发展的关联性。研究结果表明,截至2008年,广西石漠化面积达1.703万km²,约占全区总面积的7%,占碳酸盐岩分布区总面积的20.85%; 其中,轻度、中度和重度石漠化面积分别占石漠化总面积的58.70%、29.02%和12.28%,以轻度和中度石漠化为主。9年间,全区石漠化总面积减少了1.026万km²,年均减少面积0.114万km²,年均增长率为-5.10%,石漠化总体面积减少,程度减轻,呈明显好转态势。石漠化的演变趋势与近年来一系列环境保护政策的落实、产业经济结构的变化、农民人均收入的增长等密切相关,如退耕还林措施、农业人口转移、农户家庭收入构成变化及沼气灶推广等均在减缓石漠化发展中取得了很好效果。然而,由于受地质背景、自然环境和人口因素的制约,广西石漠化治理的难点依然存在,任务仍很艰巨。     

液态降水与地表气温对北极海冰开始融化时间的影响

海冰最早开始融化时间（EMO）是体现海冰融化的重要指标,也是影响海冰热收支的关键因素。本文使用EMO遥感数据、ERA5再分析资料和海冰密集度数据分析研究了地表气温和液态降水对EMO影响的相对贡献。研究显示,在5个研究海区中,大西洋扇区南区EMO提前最显著,1979-2021年的变化率为-3.3 d/(10 a)。北极各海区的地表气温与EMO有着持续1～2个月的显著相关时段,其中太平洋扇区南区、大西洋扇区北区和南区的地表气温较液态降水与EMO相关的持续时间更长,相关性也更强;而对太平洋扇区北区和北极中央区,只有在EMO发生前的2～3周,液态降水对其EMO有着更高的贡献。对于太平洋扇区北区,大气环流提供的强水汽输送通道伸入该海区,使对流层低层饱和水汽增多,500 hPa位势高度的多年变化趋势具有三波绕极环流加强的结构,也有利于经向的热量交换,使比湿的垂向梯度进一步增加,为该海区EMO的提前起到一定的促进作用。对于北极中央区,在EMO提前的年份,液态降水较常年偏高33%,不仅气候态意义下的太平洋水汽通道的输送加强,欧亚大陆上空的水汽通道也与之汇合,促使北极东部形成气旋式水汽输送模态,为EMO...     

江苏睢宁苏02、03井水位异常变化机理探讨

为判别江苏睢宁苏02、03井静水位2014年7月下旬至2021年出现的同步转折上升异常变化是否为地震前兆异常,本研究通过开展降雨量影响分析、井孔含水层系统应力状态分析、井孔水及周边地表水化学组分的分析以及井孔周边地下水开采情况调查等工作,认为苏02、03井水位异常受应力变化影响的可能性较小,受环境因素干扰的可能性较大。为定性分析环境因素的影响,建立合理多元线性逐步回归模型,对2口井2008—2021年地下水位和降雨量、地下水开采量进行对比分析,全面考虑了影响地下水位动态变化的因素,得出最优回归方程。结果表明,前2年和前1年地下水开采量对地下水位有显著影响,而降雨量及当年地下水开采量对地下水位无显著影响,水位上升变化滞后于地下水开采量减少。