沙尘天气、尘卷风对沙漠地区起沙量的贡献

降尘量能很好地反映整层沙尘气溶胶的信息。基于WRF/Chem沙尘暴模式及大气边界层的观测资料,获得了包括尘卷风起沙过程的日、月和年总起沙量,进而分析它们与自然降尘量之间的关系。结果表明:(1)半定量的沙尘天气日数与逐月降尘量呈极显著的正相关,但无法更精细地量化降尘量的来源;(2)模式量化计算的沙尘天气起沙量与降尘量的变化大体一致,它对总起沙量的平均贡献率为76%;(3)尘卷风对总起沙量的贡献达到了24%,在无沙尘天气的时段,降尘量100%来自尘卷风的起沙量;(4)沙尘天气和尘卷风构成的总起沙量和降尘量在月、年变化都有极其显著的正相关,均通过了0.001极显著检验。     

尘卷风结构特征及其电场数值模拟研究

尘卷风是地球上常见的小型风沙灾害输移系统,但在火星上却大的多。而且尘卷风内部的电场对火星探测器产生严重的电磁干扰。通过建立尘卷风及其电场形成的模型,对尘卷风结构特征及电场进行数值计算。研究表明：尘卷风的形成机理可以用热对流泡理论来解释。沙粒在尘卷风中出现分层现象,粒径小的沙尘往往在粒径大的沙尘上面。尘卷风中带正负电荷的沙粒大约各占23.4%,荷质比大约为60 μC·kg^-1时,尘卷风数值模拟结果与野外观测值吻合。在尘卷风发展过程中,尘卷风电场大约需要60 s达到稳定。而且电场关于尘卷风中心基本对称,并且在尘卷风中心电场强度较大,在离尘卷风较远的地方,电场趋于零。在距离尘卷风中心一定距离处电场随高度增大先增大后减小,大约10 m以下电场随高度增大而增大,在10 m以上电场随高度增大而减小。     

塔克拉玛干荒漠-绿洲过渡带尘卷风活动特征——以肖塘为例

利用1992—2011年塔克拉玛干沙漠北缘荒漠-绿洲过渡带肖塘气象站的观测资料,分析了该地区尘卷风的年、月变化规律及其与气象因子的关系。结果表明:(1) 1992—2011年尘卷风发生日数总体呈波动递减趋势;尘卷风主要发生在3—9月,占全年总日数的90.9%,其中4—7月占全年总日数的70%左右。(2)尘卷风月发生日数随月平均地表与1.5 m高处温差的增大而线性增加(r=0.875,P<0.01)。(3)尘卷风月发生日数随着月平均风速的增大而幂函数增加(r=0.89,P<0.01)。(4)尘卷风月发生日数随月平均相对湿度的增大而线性减少(r=-0.869,P<0.01)。     

尘卷风的研究进展

尘卷风是一种发生在大气对流边界层内,能将沙尘或者碎屑等物体扬到高空、具有温度较高的低压核心和较短生命周期的旋风,是自然界中一种最常见的自然现象,也是气象学中最独特的内容。回顾尘卷风的研究历史,主要包括尘卷风的气象要素与环境效应,尘卷风研究的三种方法及取得的成果,粉尘颗粒在尘卷风中的悬移运动及其分层机制,粉尘活动与颗粒荷电,提出了进一步研究的主要内容。     

青海湖东克土沙区风沙运动规律及防治对策

起沙风况、输沙势和输沙量是反映风沙活动强度的3个重要指标。以青海湖东克土流沙区的风况资料为依据,结合实地风沙观测数据,分析了区域的风沙活动特征。结果表明:(1)3\,4\,5月(主要风沙活动期)起沙风出现的比率分别是0.40、0.47\,0.53,起沙风速集中于6~16 m·s^-1,占统计时段的91%,高能起沙风速(达到16 m·s^-1及其以上的风速)集中在16:00-20:00。(2)研究区域总体上属于高能风况环境,3月和5月输沙势的风向变率都小于0.3,表明风向变幅大,风能不集中,对于沙区周围公路和草原的危害从不同的方向推进。(3)观测期间各方位输沙量总和为503.67 kg,NE、ENE、E和ESE 4个方位的输沙量最大,占总输沙量的43.56%。     

基于SWEEP模型的天津一次典型沙尘污染事件分析

为了分析沙尘天气局地源地表风蚀起尘量与外来源传输路径,针对中国现在沙尘起尘量化的欠缺,应用一次事件的风侵蚀评估模型(SWEEP)来计算天津一次典型沙尘污染事件局地源的总损失量、蠕移+跃移量、悬移量与PM₁₀的量,结合HYSPLIT模型对天津市进行外来源空气颗粒物的轨迹模拟,并分析了空气颗粒物的输送特征。结果表明:在2013年3月9日,天津市郊区12个区县中塘沽单位地块和总起尘量都最大,主要是风速大所致。悬移量在总损失量中比例最大,为85.19%。空气颗粒物的传输路径主要有中国的内蒙古,且当沙尘严重时,不同高度运动轨迹趋于一致。     

乌鲁木齐辖区山谷风环流特征的分析北大核心CSCD

乌鲁木齐辖区山谷风环流对大气污染物的聚集、扩散和输送具有重要影响,采用2011-2015年33个地面自动气象站观测的逐时10 min平均风资料,分析辖区山谷风的时空分布特征。辖区内山谷风年平均日数为245 d,山风22∶00~23∶00开始出现,08∶00~11∶00结束,持续时间达10~13 h。谷风11∶00~14∶00开始出现,19∶00~21∶00结束,持续时间达6~9 h。山风和谷风的平均强度为1.1 m·s^(-1)和1.6 m·s^(-1)。山风表现为下坡风,从山脉到谷底山风强度逐渐减弱,城区为风速风向的辐合区。城南企业排放的污染物在山风的作用下,向城区聚集。谷风与山风相反,表现为上坡风,城区为风向的辐合区。城北企业排放的污染物在谷风的作用下,部分在城区和城南聚集,部分被输送出去。     

时空轨迹聚类方法研究进展

时空轨迹(Trajectory)是移动对象的位置和时间的记录序列.作为一种重要的时空对象数据类型和信息源,时空轨迹的应用范围涵盖了人类行为、交通物流、应急疏散管理、动物习性和市场营销等诸多方面.通过对各种时空轨迹数据进行聚类分析,可以提取时空轨迹数据中的相似性与异常特征,并有助于发现其中有意义的模式.本文根据时空轨迹数...     

乌鲁木齐辖区山谷风环流特征的分析

乌鲁木齐辖区山谷风环流对大气污染物的聚集、扩散和输送具有重要影响,采用2011-2015年33个地面自动气象站观测的逐时10 min平均风资料,分析辖区山谷风的时空分布特征。辖区内山谷风年平均日数为245 d,山风22∶00~23∶00开始出现,08∶00~11∶00结束,持续时间达10~13 h。谷风11∶00~14∶00开始出现,19∶00~21∶00结束,持续时间达6~9 h。山风和谷风的平均强度为1.1 m·s~(-1)和1.6 m·s~(-1)。山风表现为下坡风,从山脉到谷底山风强度逐渐减弱,城区为风速风向的辐合区。城南企业排放的污染物在山风的作用下,向城区聚集。谷风与山风相反,表现为上坡风,城区为风向的辐合区。城北企业排放的污染物在谷风的作用下,部分在城区和城南聚集,部分被输送出去。     

邻里建成环境对居民外出型休闲活动时空差异的影响——以广州市为例

休闲行为的产生条件一直受到国内外地理学者的重视,邻里建成环境作为结构性制约因素,在休闲行为研究的交叉学科中开始受到重视,但是关注其对休闲行为影响的时间差异的研究严重不足;此外相关研究多从是否产生休闲行为或活动量的角度去验证,缺乏建成环境对休闲空间特征影响的衡量。基于时间地理学理论,以广州市为案例地,结合居民的出行活动日志调查与人口普查数据、土地利用数据、建筑POI普查数据,探讨居民休闲行为时空特征及居住地的邻里建成环境对其产生的影响。研究发现：工作日,居民外出型休闲活动时间呈现出高度集中特征,高度集中于12:00~14:00,活动集聚的时空区域是12:00~14:00、4 km内;休息日,居民外出型休闲活动时间集聚的集中性减弱,活动持续时间增长;活动集聚的时空区域是9:00~20:00、1 km内。邻里建成环境的不同维度指标对休闲活动距离的作用时段与影响程度存在差异。工作日上午并无影响显著的因素;中午,休闲距离主要受到道路交叉口数量和商业中心可达性的负向影响;下午,休闲距离受到道路交叉口数量先负向后正向的影响。休息日上午,休闲距离主要受开敞空间用地比例的负向影响;中午,受开敞空间用地比例、公交站点数和到最近开敞空间距离的负向影响,土地利用混合度则是呈现先正向后负向的影响;下午,受道路交叉口数量和公交站点数的负向影响、休闲设施数量的正向影响。从作用机制来看,休息日是休闲机会和时间成本作用占主导,工作日是休闲环境作用占主导。     

中国海洋旅游安全事故时空特征分析

为预防和减少海洋旅游安全事故,运用卡方列联表分析与残差检验、时间强度指数、地理集中指数和不平衡指数分析中国海洋旅游安全事故的类型、特征与时空分布规律。研究发现：1）中国海洋旅游安全事故类型主要分为溺水、被困、交通事故、自杀、意外受伤、动物咬伤、疾病突发、火灾、食物中毒等9种。2）事故发生的主导因素存在类型差异,涉事旅游者个体特征、旅游活动与事故发生的关联性较高。3）事故在大（年）、中（月）、小（日）时间尺度分布呈现差异性和集中性。事故发生数量呈上升趋势,7―8月为高发期,5―6、10月为次发期,下午（T 14:00―18:00）为一日高发时段,上午（T 08:00―12:00）和晚上（T 18:00―21:00）为一日次发时段。4）事故在大（海洋旅游圈）、小（海洋旅游城市）、微（海洋旅游活动点）空间尺度分布呈现聚集性和不平衡性。其中,大空间尺度集中在闽台海峡西岸区域和环渤海区域,小尺度（闽台海峡西岸区域为例）集中在厦门、泉州和福州,微尺度集中在沙滩、海礁与海上区域。因此,建议从高发事故类型及其发生特征、时空分布规律等方面强化安全防控与监管工作,预防和减少海洋旅游安全事故发生。     

1961—2018年内蒙古6级及以上大风日数时空变化特征

研究大风日数变化对区域气候变化、防灾减灾和风能开发具有重要意义.基于1961—2018年内蒙古及周边地区85个气象观测站的大风资料,采用统计方法对内蒙古地区大风日数时空分布特征进行分析.结果表明:(1)58 a来,内蒙古大风日数总体呈显著减少趋势,气候倾向率为-16.52 d·(10a)-1.各季节中春季大风日数最多,...     

毛乌素沙地南缘固沙灌丛下地表凝结水特征

尽管凝结水在干旱生态系统中所发挥的重要作用已被广泛关注,但对其在固沙灌丛下时空变化特征的研究仍然比较薄弱。为探明固沙灌丛对地表凝结水的影响,在毛乌素沙地南缘沙区选择3种典型固沙灌丛（沙柳Salix psammophila、柠条Caragana korshinskii和油蒿Artemisia ordosica）,以无固沙灌丛影响的裸沙作为对照,用微型蒸渗仪测定了固沙灌丛下不同位置（根部、1/2冠幅和外缘）和不同方向（东、南、西、北）上地表凝结水的形成和蒸发特征。结果表明：（1）与对照相比,固沙灌丛的存在显著降低了地表凝结水量,沙柳、油蒿和柠条灌丛下凝结水量分别降低了29%、32%和33%;(2)不同类型固沙灌丛下地表凝结水量由里向外均呈显著增加的趋势,但不同方向上地表凝结水量差异不显著;（3）固沙灌丛的存在减缓了凝结水的形成和蒸发过程,即凝结水自19:00开始形成,到次日08:00基本结束,至13:00—15:00蒸发殆尽,其形成过程整体上表现出增加—平缓—增加的趋势,柠条和油蒿灌丛下地表凝结水在03:00—05:00甚至有少量蒸发,而蒸发过程呈稳定下降趋势;（4）凝结水的形成过程与空气...     

黄河流域生境质量时空演变及其影响因素

黄河流域是中国重要的生态区域,探究该流域生物多样性时空变化特征对区域生态保护修复具有重要意义.运用InVEST模型评估黄河流域2000-2018年生境质量并结合空间自相关模型探究其时空变化及分布特征,利用地理探测器单因子探测和交互探测方法分析生境质量空间分异特征的驱动因子.结果 表明:2000-2018年,黄河流域平均...     

喀什地区降水(雨雪)的日变化特征

利用2010—2017年1～12月新疆喀什地区10个气象站逐小时降水资料,分析统计喀什地区近8 a降雨雪(以下统称降水)日变化特征。结果表明:(1)喀什地区全年降水量和降水频次日变化存在明显的波动,总体上呈现"正弦波"一峰一谷特征,降水量峰值出现在03:00(北京时,下同),谷值出现在18:00;降水频次峰值出现在04:00,谷值出现在18:00;两者峰谷值出现时间接近。(2) 2010—2017年喀什地区全年降水量和降水频次呈明显的增加趋势;而降水强度年际变化趋于平缓,无明显变化。(3)降水强度日变化趋势与降水量、降水频次并不存在一致性。(4)喀什地区全年降水主要以短时段降水为主,其中,持续1 h降水次数为最大值,但降水量和贡献率最大值却同出现在2 h和6 h持续降水中。全年降水主要以后半夜和上午开始的降水过程为主导,且仍主要为短时段降水。     

基于高频空间分析的襄阳市春节期间烟花爆竹禁放效果评估

为研究襄阳市区春节期间空气污染时空规律及烟花爆竹禁放效果,利用密集空气质量监测微型站、稀疏国控站以及气象站等数据,借助高频率空间分析、相关性分析以及浓度特征比较等方法,研究了局地尺度下襄阳市区春节期间空气污染时空变化,评估了历年春节期间烟花爆竹禁止燃放举措的实施成效。结果表明：1)2018年新春佳节期间襄阳市区天气总体平稳,空气质量整体较差,受市区外围周边地区在除夕至初一燃放烟花爆竹影响,空气质量由除夕轻度转成初一重度污染;从除夕夜T 19:00开始,PM_2.5和PM₁₀质量浓度逐步上升,初一T 00:00过后直线升高,至初一早上T 08:00达到春节期间峰值,该时段SO₂和NO₂质量浓度也有明显升高。2)新春佳节期间局地尺度下襄阳市区PM_2.5和PM₁₀日均质量浓度空间分布整体较为一致,在除夕、初二至初五均呈现以汉江与唐白河为界、“南高北低”的中度以上污染态势,而初一、初六则呈现污染连绵成片、大范围覆盖等特点。3)市区外围周边地区烟花爆竹燃放是造成春节期...     

基于地形指数的砒砂岩黄土区土壤侵蚀分析

地形是土壤侵蚀进程的重要控制因子,在土壤侵蚀评价中发挥着重要作用.基于地形起伏表达构建了地形指数,结合降雨侵蚀力和植被盖度等建立了基于地形指数的土壤侵蚀方程,并分析了内蒙古自治区鄂尔多斯市北部十大孔兑砒砂岩黄土区1985-2018年土壤侵蚀时空变化特征.结果 表明:(1)研究区多年土壤侵蚀模数整体有下降趋势但变化差异不...     

安徽省绿色发展能力测度与时空分异研究

绿色发展能力是衡量现代区域发展水平的重要标准。参考多视角构建"绿色发展能力"概念并尝试建立评价指标体系,以相关统计数据为基础,综合运用熵值法、变异系数和系统协调度模型对2006～2016年安徽省绿色发展能力时空演化及其协调性特征进行实证研究。研究发现:(1)安徽省总体绿色发展能力出现弱化,总体降幅达2. 7%,且经济发展和社会创新能力子系统存在显著"极化"特征。(2)绿色发展能力变异系数维持在0. 6左右,并有小幅增长,整体差异扩大;其中经济发展和社会创新能力变异系数达到1. 3,成为安徽省绿色发展能力时空分异格局的主导力量。(3)安徽省绿色发展能力子系统之间协调类型(或等级)城市数量基本稳定,但空间差异格局变动较为显著。     

基于手机定位数据的深圳市热浪人口暴露度分析

热浪作为城市化特征灾害之一,严重影响着城市居民的生命健康。目前针对热浪的研究主要聚焦基于静态数据的时空模式、风险管理和脆弱性评价分析方向,对动态人口暴露度的研究尚少。论文基于手机定位数据,首先融合深圳市逐时人口与气温时空分布模型,揭示热浪动态人口暴露度水平;其次,构建基于7类城市兴趣点(point of interest,POI)与不同时段人口分布的地理加权回归模型,初步分析了热浪环境下POI对人群行为模式的影响机制。结果显示：① 相比于基准时段(2018年7月28日12:00~18:00),2018年7月26日至8月1日热浪平均辐射范围在7月29日以8.66倍速增长,至7月30日则以18.93倍速跃至峰值,覆盖区域整体呈现西部高于东部、南部低于北部的特征;② 人口在不同时段均表现为明显的带状聚集分布态势,且人口暴露度与气温和人口的动态演变紧密关联,其暴露度同热浪扩散幅度相似,总体呈2.29倍等比增长,辐射范围包括南山区、福田区、罗湖区等城市商业、工业、住宅中心人口密集区域;③ 同类POI在不同时刻、不同POI在相同时刻对人群减少热浪暴露的移动交互行为具有明显的时空驱动机制差异及选择偏好特征。在持续性城市化背景下,该研究方法可为同类的城市灾害人口暴露度分析提供一定的科学参考。     

2000—2020年甘肃省植被覆盖特征及其对气候变化和人类活动的响应北大核心CSCD

甘肃省生态环境脆弱,是中国最早开展退耕还林工程的省份之一。厘清退耕还林工程时期的甘肃省植被覆盖时空变化特征及其对气候变化和人类活动的响应,对促进生态文明建设和实现可持续发展的战略具有重要意义。基于MODIS-NDVI数据,采用时间地区双向固定效应的广义相加模型定量研究植被覆盖变化对气候变化与人类活动的响应,辅以趋势分析、偏相关分析,对2000—2020年甘肃省NDVI时空变化特征进行分析。结果表明:(1)2000—2020年,甘肃省植被NDVI整体呈显著增加趋势,年平均增长速率为0.004。全省81.43%的地区植被呈显著改善趋势,1.08%地区呈显著退化,其余地区无显著变化。(2)甘肃省植被NDVI与降水的相关性大于气温;气温对植被NDVI起抑制作用,而降水对植被NDVI起非线性促进作用。(3)人类活动使植被NDVI增加的区域主要分布于陇中黄土高原和陇东黄土高原,贡献度为15.4%~48.6%;使植被NDVI下降的区域位于甘南、河西走廊及马鬃山地区。本研究结果可为评估退耕还林工程背景下甘肃省植被覆盖变化提供参考。