长时间序列多源土壤湿度产品在中国地区的比较分析

研究利用实测数据对遥感产品(ECV CCI)、全球陆面同化系统产品(GLDAS/CLM、NOAH2.7、NOAH3.3、VIC、MOSAIC)、再分析资料(ERA-Interim、NCEP/DOE)等不同来源的8套长时间序列土壤湿度产品进行时空比较。结果表明:上述产品均可以模拟出中国不同区域土壤湿度的空间分布;从各产品平均态与实测数据的偏差、均方根误差、相关系数统计结果来看,NOAH模式和ERA-Interim表现最好,MOSAIC和NCEP/DOE与实测相差较大;从区域尺度上来看,所有产品在东北区域表现最好,在华南、西南南区和西北西区较差;ERA-Interim有效的模拟了土壤湿度的年际变化。     

瓦里关大气CH4浓度变化及其潜在源区分析

利用尺度校正和更新的2002～2006年瓦里关多年大气CH4浓度资料,进行了其浓度时空变化及其潜在源区分析研究.局部近似回归法筛分的大气CH4浓度本底数据百分比为～58%,表明其受到较强的区域源和汇的影响.CH4本底浓度中值为1831.8ppb,10%和90%的CH4浓度数据百分位值分别为1820.7和1843.5ppb.未经筛分的大气CH4浓度波动大,达到了200ppb;本底浓度波动小（约38ppb）,反映了瓦里关大气CH4浓度受到较强的区域源汇影响.2002～2006年期间不同季节大气CH4浓度日变化规律明显,其变化特征是源汇强度变化和对流层大气扩散输送条件相互作用的结果.大气CH4多年平均季节变化呈夏季高（6～8月达到最大值）,冬春低的特征,与美国莫纳罗亚山和Niwot岭呈反相位,一方面可能是夏季瓦里关地区排放源增强（居民放牧增多）和以来自西宁和兰州地区的气流为主导的污染物输送而导致其浓度抬升,另一方面瓦里关光化学作用较弱,与美国莫纳罗亚山和Niwot岭相比,CH4的汇较弱.轨迹聚类和潜在源区分析表明,大气CH4浓度高值与来自青海西北部（尤其是格尔木地区）和瓦里关东南或东部（西宁和兰州一带）的空气团轨迹关系密切,是CH4潜在的源区;其浓度低值则对应于来自西藏西北部、青海和新疆南部地区的空气团,反映了该方向的气流相对清洁.注意到夏季来自甘肃或宁夏黄河沿岸的农业区（如水稻种植区）空气团使CH4浓度抬升明显,显示了其农业排放源.本文的研究将对准确估算CH4区域源汇强度、全面理解温室效应的尺度及预测未来全球变化具有重要意义.     

基于随机森林的遥感干旱监测模型的构建

利用遥感数据进行大面积旱情监测是现有干旱监测的重要方法之一,然而传统的遥感干旱监测方法主要侧重于对土壤湿度或植被状况等单一干旱响应因子进行监测,对综合多因子的干旱监测研究较为有限。随机森林是一种机器学习方法,具有学习过程快速、运算速度快、稳定性好、预测精度高的优点,近年来被应用于生态环境等多个领域。本文利用2001-2010年4-9月的MODIS数据提取的植被状态指数（VCI）、温度状态指数（TCI）和土地覆盖类型（LC）,TRMM降水资料计算的TRMM-Z指数及SRTM-DEM、土壤有效含水量（AWC）等多个遥感及土壤资料提取的干旱因子为自变量,以气象站点的综合气象干旱指数（CI）为因变量,利用随机森林模型构建遥感干旱监测模型,并以河南省为研究区进行了评价和分析。该模型在2009-2010年的监测值和实测CI值的具有显著的相关性,并且二者干旱等级的一致率为81%。在2001-2010年4-9月间,模型监测值与气象站点的标准降水蒸散发指数（SPEI）总体干旱等级一致率为74.9%,较为一致,其中9月的模型结果与SPEI的干旱等级一致率最高,达到82.4%,空评估率和漏评估率最低;与10 cm土壤相对湿度的相关系数在0.475-0.639之间,达到极显著水平。河南省2011年4-6月干旱事件同样验证了本文构建的模型旱情监测结果,说明本模型能较好地就应用于监测区域旱情监测。     

OBSERVATION AND INVESTIGATION OF VARIABILITIES OF BASELINE CO_2 CONCENTRATION OVER WALIGUAN MOUNTAIN IN QINGHAI PROVINCE OF CHINA

In-situ measurement of atmospheric CO_2 was made at the top of the Waliguan Mountain(36°17′N,100°54′E,3816m asl).where the air is not directly affected by the local anthropogenic and natural sources,by using a nondispersiveinfrared(NDIR)analyzer and following the procedures proposed by WMO.The CO_2 in the flask samples collected onthe mountain was also analyzed in a laboratory.The measurements uncover the daily,monthly and seasonal variabilitiesand the baseline level of the CO_2 in the air over the“clean”area of Chinese hinterland.Results suggest that theCO_2 concentration over the East Asia continent has evident periodical variation,similar to that of global distribution.In1992,an annual mean baseline CO_2 concentration of 356.4 ppm over the continent was obtained.The annual mean val-ue was 357.2 ppm for 1993.Some relationships between the CO_2 concentration at Waliguan and the weather conditions,especially,wind speed and direction are found through the observation.     

国家级、区域级和省级大气成分业务建设

国家级、区域级和省级大气成分轨道建设包括各类大气成分的观测分析、预警预报、评估与服务。2006年在全国范围有力地推进各级大气成分轨道建设，在我国开始了真正意义上的大气成分网络化观测，包括观测网的规划设计、科技支撑、质量保证、人员分级培训；观测与分析技术和标校方法的研发、系列标准规范的编制；大气成分预报预测方法及预报系统的研发，形成了多项预报与服务业务产品。     

国家大气成分本底观测研究台站体系建设

2005年，科技部在“生态与环境国家野外科学观测研究台站专家组”基础上，吸收了来自有关部门的部分专家，组成“大气成分本底”初评专家组，根据国家野外站申报指南、遴选方法、遴选指标和评分标准，配合终评专家组，具体指导、实施国家野外台站的评审和遴选工作，新增了3个大气成分本底国家野外站（北京上甸子、浙洫临安、黑龙江龙凤山）。2006年，青海瓦里关大气成分本底站通过科技部组织的评估认证，正式进入了国家野外站系列。     

广州市城区大气中HCFC-22的变化特征及其与常规大气污染物的比较

利用低温预浓缩-GC/MSD研究了广州市大气中痕量的一氯二氟甲烷(HCFC-22),并且将其变化特征与SO2、NO2和可吸入颗粒物(PM10)等一般空气污染物进行了比较.结果表明,广州市大气中HCFC-22的年平均浓度值是一些全球本底站观测值的3倍左右,表明广州存在较强的HCFC-22排放源,可能与HCFC-22作为制冷剂在城区较大量使用有关.广州市HCFC-22呈现出夏秋季高、冬春季低的特征,这主要与HCFC-22排放的季节性差异有关.而广州市大气一般空气污染物SO2、NOx、PM10和CO的浓度水平则与HCFC-22相反,呈现夏秋季低、冬春季高的特征,主要受扩散条件与季风影响.HCFC-22日变化幅度在夏季远大于冬季,变化规律整体与SO2、NOx和PM10大致相似,夏季呈双峰特征,冬季则呈单峰特征,但与常规污染物不同的是,夏季HCFC-22在17:00～20:00家用空调使用高峰期呈现异常高值.     

瓶采样技术在瓦里关大气本底监测中的应用

利用美国ＮＯＡＡ／ＣＭＤＬ提供的ＭＡＫＳ采样器在青藏高原洁净地区瓦里关山进行现场实际空气的采集,并对ＮＯＡＡ／ＣＭＤＬ反馈的１９９４年到１９９７年空气样品测时结果进行分析,表明：（１）在同一采样过程中采集的两个采样瓶间二氧化碳浓度偏差≤０．３ｐｐｍ的占８０．１％、一氧化碳浓度偏差≤５．０ｐｐｂ的占９４．９％、甲烷浓度偏差≤ｐｐｂ的占９２．９％;（２）人为因素、采样条件等对二氧化碳浓度的影响要大于对     

静态箱-气相色谱法CO2和CH4通量观测的质控方法研究

通量观测与大气本底浓度观测采用统一的分析—质控—标校流程和方法对准确评估大气温室气体源汇至关重要。静态箱-气相色谱法是研究陆地生态系统CO_2和CH_4通量的重要手段。本研究首先在实验室对存储样品的气袋进行检测与处理,包括剖析气袋结构,测试气袋在一定时间内对气样中CO_2及CH_4浓度的影响,根据测试结果对采样、运输流程进行优化,确保样品尽量减少污染;其次,采用与温室气体本底浓度分析—质控—标校相一致的流程和方法,以保证两种观测方法所获取数据的准确可比;最后,将本研究中优化的流程和方法应用于2007年7月至2008年7月期间青海瓦里关自由放牧地和围栏草地开展的温室气体通量观测实验,获取了较高质量的CO_2及CH_4通量观数据并进行了初步分析。