联合星载毫米波雷达和中分辨率光谱成像仪的云底高度反演

云底高度是云重要的宏观物理参数。本文基于MODIS和CPR探测得到的可见光、红外和毫米波数据,提出了用主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)和BP神经网络反演云底高度的新方法,并以相对湿度阈值法处理探空资料所获取的云底高度为基准,对PCA-BP法和CloudSat产品获取的云底高度进行了对比分析。结果表明:对绝大部分类型的云,PCA-BP法的反演偏差小于CloudSat产品。PCA-BP法和CloudSat产品反演的云底高度在夏季偏低,在其他季节偏高,且PCA-BP法与探空仪的均方根误差在所有季节均小于CloudSat产品,两者反演的云底高度具有一致的季节特征,即夏高冬低。PCA-BP法和CloudSat产品所获取的云底高度随纬度升高有减小趋势,在不同地区,两者具有不同的反演效果,反演误差随纬度升高而逐渐减小,对比结果说明了PCA-BP法反演云底高度具有一定的可行性。     

基于数值模拟和统计拟合分析华北冬季一次大范围重污染过程的形成机理

基于WRF/Chem（Weather Research Forecasting/Chemistry）模式对2015年11月25日至12月2日我国北方一次大范围PM2.5（空气动力学当量直径小于等于2.5 μm的颗粒物,即细颗粒物）重污染过程进行了模拟。与观测资料对比表明,模式能够较好地模拟出PM2.5浓度及气象因素的变化趋势,结果适用于此次污染事件的机理分析。动力、热力条件及化学转化等因素对此次强污染事件形成的机理分析表明,动力因子主要通过表面风和垂直风切变的减弱对此次污染事件造成影响,边界层逆温等热力因子促进了大气稳定性的增强,不利于污染物扩散。依据PM2.5组成成分变化分析可知,硝酸盐、硫酸盐和有机碳在此次事件中含量增加,说明机动车汽车尾气和燃煤排放所致的二次气溶胶生成对PM2.5污染加剧起重要贡献。多元线性回归分析和多因子相对贡献率量化解析结果表明,热力因子在此次污染过程中起主要作用,方差贡献率为52%,动力因子次之,方差贡献率为34%,而化学转化方差贡献率约为14%,说明气象条件,尤其是热力条件是引起此次污染事件的主要原因。     

利用HALOE资料分析中层大气中水汽和甲烷的分布特征

利用1991年12月至2004年5月的HALOE资料，分析了中层大气中微量气体水汽和甲烷的垂直和水平分布特征。垂直分布特征是:水汽混合比在对流层顶和平流层底达到极小值（此极小值区被称为湿层顶），平流层里水汽混合比随高度增加，在平流层上层和中间层低层混合比出现明显的扰动，在中间层顶再次达到极小值，向上混合比又随高度增加。甲烷混合比从100 hPa附近向上混合比一直减少。经向分布特征主要表现为:平流层中下层水汽混合比低值区在热带地区上拱，水汽混合比自低纬向高纬递增；而该气层甲烷混合比则是高值区在热带地区上拱，甲烷混合比自低纬向高纬递减。在低平流层副热带20°S～30°S（20°N～30°N）附近二者混合比水平梯度相对偏大。平流层中上层二者等值线在北半球夏季变成双峰形势，北半球冬季仍是单峰形势。中间层二者都主要表现为冬、夏季分布形势相反。在北半球夏季30°N，平流层中下层水汽和甲烷混合比纬向梯度很小，对流层上层以及中间层二者混合比纬向梯度明显。     

利用HALOE资料分析中层大气中水汽和甲烷的分布特征

采用SLIMCAT化学传输模式以及再分析资料,对比分析了1997和2011年北极地区平流层臭氧异常偏低事件及其成因。结果表明,1997和2011年3月北极地区大气臭氧柱总量（TCO）异常值都达到了约-80 DU,并且在30-200 hPa（中下平流层）区域的大气臭氧柱总量异常约占整层大气臭氧柱总量异常的80%。分析表明发生在这两年的极端臭氧偏低事件均可能是由于上一年冬季的拉尼娜事件导致上传的行星波减少,使得北极极涡加强,平流层温度异常偏低,生成了更多极地云,引起更强的臭氧化学损耗导致的。对比这两年的大气臭氧柱总量变化发现,2011年的柱总量减少得更快。2011年北极地区上对流层下平流层（UTLS）区域臭氧下降要明显强于1997年,其主要原因应该是2010-2011冬季的拉尼娜活动更强,北太平洋海温更高,进一步减弱阿留申低压和平流层波活动。这导致2011年极涡温度异常偏低更强烈,形成了更多的极地平流层云甚至出现了第二类极地平流层云,最终加速该年春季的臭氧化学损耗引起的。     

城市雨水利用在区域规划环评中的可行性分析

我国目前正处于城市化快速发展阶段,随之而来的城市雨水资源的大量流失和污染严重的雨水径流及由此引起的城市洪灾和生态环境破坏等问题引起了人们的高度关注。对开发区雨水利用可行性分析结果表明:开发区雨水收集量可占总用水量的2.5%—8.0%,可节约用水费用12%—20%;与污水回用相比,在污水量小于5 000 m3/d时,采用雨水收集利用更加经济可行。因此,提出在区域规划层次上,应提高对城市雨水利用对策的重视,充分发挥区域规划环境影响评价宏观控制、协调的作用。     

沈阳市街道灰尘中重金属的环境影响与健康风险评价

采集中国沈阳市区主要交通干道街道灰尘样品,在对其重金属Cd、Cu、Pb和Zn环境影响分析的基础上,应用美国EPA人体暴露风险评估方法对街道灰尘重金属的健康风险进行评估。结果表明,手-口接触行为是人体(儿童和成人)摄入街道灰尘重金属的最主要途径,其次为皮肤吸收和呼吸吸入。重金属对人体的非致癌风险表现为：Pb大于Cd大于Cu大于Zn,均小于非致癌风险阈值1,对人体不会造成健康危害,且儿童的非致癌风险大于成人。重金属Cd目前尚未形成致癌风险,但其对儿童的潜在生态危害值得重视。     

环境承载力分析在规划环境影响评价中的应用

通过识别环境影响因素,构筑环境承载力分析指标体系,应用层次分析法确定权重值,计算出区域环境承载力及承载水平,给出区域综合环境承载力剩余率,从而在专项规划环境影响评价后,定量地计算出对规划的综合评价即综合环境承载力相对剩余率,为规划的环境影响评价结论提供量化依据。     

基于GIS的输变电项目景观可视化环境影响评价研究

为评价输变电线路建设对风景名胜景点的影响,利用地理信息系统（GIS）三维可视化分析技术构建评价区的三维景观。结果表明：利用GIS提供的空间分析工具分析输变电线路与景点的关系,实现了利用GIS模拟输变电线路对景点的视觉影响,分析效果较好。可以为输变电线路项目靠近风景名胜区的环境影响评价提供参考。     

山西省省级气候影响评价现状与发展

本文介绍了山西省省级气候影响评价工作的基本状况，气候影响评价系统和气候影响评价中所采用的指标、方法、模式，对山西省气候影响评价现状与发展进行了分析，并提出了今后工作的初步设想。     

农业气象灾害影响评估和防御技术研究进展

为解决我国16亿人口的食物安全问题，最根本的措施是进行一次新的农业科技革命，依靠科技创新使农业生产力水平实现质的飞跃，开展农业气象灾害的影响评估和防御技术研究，提高其技术水平，便是一项必不可少的措施之一。为此，通过对农业气象灾害影响评估的分析，找出其相应防御技术和措施。     

农业气象灾害影响评估和防御技术研究进展

为解决我国16亿人口的食物安全问题,最根本的措施是进行一次新的农业科技革命,依靠科技创新使农业生产力水平实现质的飞跃,开展农业气象灾害的影响评估和防御技术研究,提高其技术水平,便是一项必不可少的措施之一。为此,通过对农业气象灾害影响评估的分析,找出其相应防御技术和措施。     

城市分类对中国城市化影响评估的不确定性分析

采用美国国防气象卫星计划的夜间灯光数据DMSP/OLS、MODIS土地覆盖数据、人口数据进行城、乡气象站点的划分,探讨了三种不同划分方法对城市化不确定性的影响,并根据三种方法认定的城、乡站点,使用均一化订正的地面观测气温数据,分析了1961—2004年我国不同区域和12个城市群的城市热岛效应(Urban Heat Island effect,UHI effect)对气温变化的影响。结果表明:东南、西南和东北地区城市化影响研究的不确定性主要体现在UHI effect的数值大小上,而西北地区的不确定性则多体现在变化趋势的方向上;用三种方法同时认定的城、乡站点对比表明,中国东南地区城市化对区域气温增暖的贡献较强,西北地区较弱,东北和西南地区则无明显一致的影响;城市化对季节平均温度的影响存在南北差异,春、秋季在南方的影响显著,冬、春季在北方的影响显著。     

Economic and political drivers of environmental impact shifting between countries

There is mounting evidence that major improvements in environmental quality in high-income countries over the past decades may have been achieved to a large degree through relocation of environmental impacts of consumption to other, usually poorer countries. While political and academic debates on appropriate policy interventions to address this challenge are gaining ground, we still know rather little about the drivers of international environmental impact shifting, other than international trade flows per se. We address this issue by focusing on the effects of economic inequality and political factors. We argue that income inequality between and within countries as well as variation in political institutions, environmental clauses in preferential trade agreements (PTAs), and participation in international environmental treaties could be important drivers or mitigators of environmental impact shifting between countries. We use novel panel data on five types of environmental impact flows between country dyads (187 countries, 1990–2015) to assess these arguments. We find that richer countries and countries with higher domestic economic equality tend to be the “outsourcers”, and poorer, domestically more unequal countries the “insourcers” of environmental impacts. Discrepancies in democracy levels aggravate the outsourcing from more equal to more unequal societies. In turn, environmental clauses in PTAs have a mitigating effect on environmental impact shifting, but participation in international environmental agreements has no such effect. Our findings highlight the need for green economy policies that reduce environmental footprints of consumption not only within high-income democracies, but also make their global supply chains more sustainable.     

A new economic assessment index for the impact of climate change on grain yield

The impact of climate change on agriculture has received wide attention by the scientific community. This paper studies how to assess the grain yield impact of climate change, according to the climate change over a long time period in the future as predicted by a climate system model. The application of the concept of a traditional ＂yield impact of meteorological factor （YIMF）＂ or ＂yield impact of weather factor＂ to the grain yield assessment of a decadal or even a longer timescale would be suffocated at the outset because the YIMF is for studying the phenomenon on an interannual timescale, and it is difficult to distinguish between the trend caused by climate change and the one resulting from changes in non-climatic factors. Therefore, the concept of the yield impact of climatic change （YICC）, which is defined as the difference in the per unit area yields （PUAY） of a grain crop under a changing and an envisaged invariant climate conditions, is presented in this paper to assess the impact of global climate change on grain yields. The climatic factor has been introduced into the renowned economic Cobb-Douglas model, yielding a quantitative assessment method of YICC using real data. The method has been tested using the historical data of Northeast China, and the results show that it has an encouraging application outlook.