海表热通量反馈及海温变率

海气交界面的能量交换与海洋平流共同决定海表面温度(sea surface temperature,SST)异常的形成、维持与衰减。基于作者近期的研究,本文回顾了海表面热通量(surface heat flux,SHF)反馈以及SST方差与海表热通量及海洋热输送方差之间的关系。海表热通量异常可近似为一个与SST成正比的线性反馈项与一个大气强迫项之和。SHF的反馈参数取决于SST和SHF间的滞后交叉协方差以及SST自协方差。这种反馈总体上为负反馈,减弱SST异常,海表湍流部分起主导作用。最强的反馈可见于南北两半球的中纬度,最大值出现在大洋的西部和中部位置并延伸至高纬度地区。SHF反馈于北半球秋冬两季增强,春夏两季减弱。这些反馈特征在CMIP3耦合气候模式中得到合理的模拟。然而,多数模式中反馈的强度与再分析资料的估值相比略为偏弱。与再分析资料的估值相比,“平均模式”反馈参数比单一模式有更相似的空间形态以及较小的均方根差。基于海表面能量收支平衡,SST的方差可以表示为3个要素的积:1)海表面辐射和湍流通量以及海洋热输送的方差之和;2)一个衡量SST持续性的传输系数G;3)一个反映海表热通量以及海洋热输送之间协方差结构的有效因子e。SST方差的地理分布类似于海表热通量及海洋热输送的方差之和,但为G和e因子所修正。     

山东特大暴雨雷达回波及地形作用分析

利用常规、非常规资料对2009年8月17—18日山东省出现的特大暴雨过程进行分析。结果表明:“817”特大暴雨主要出现在西风槽东移、副高南退时的副高西北侧边缘,对流有效位能(CAPE)等热力环境指数对鲁南强降水有较强的反应能力。降水分布具有典型的地形影响特征,复杂山地地形对降水有显著增幅作用和对对流系统传播的阻碍作用。存在低空急流和列车效应,强回波维持时间较长是费县出现强降水的重要原因,较强的偏南气流、湿度层深厚是费县出现特大暴雨的根本原因。地形影响气流理论很好地解释了山东“817”特大暴雨降水分布,费县特殊地形对特大暴雨有很大贡献。雷达资料可以弥补常规观测的不足;地形对强降雨及其分布有重要影响。     

安徽南陵—无为地区二叠系烃源岩有机地球化学特征

通过系统的野外剖面测量和样品采集,运用岩石热解、有机碳测试、有机显微组分镜检、气相色谱-质谱等对采集的样品进行分析测试,综合评价南陵—无为地区二叠系碳酸盐岩、煤和泥岩露头样品的有机质丰度、类型和成熟度,并分析有机质的来源及沉积环境。研究结果表明:栖霞组、孤峰组、龙潭组为有利烃源岩发育层段。其中栖霞组有机质类型为Ⅲ型,孤峰组为Ⅱ2型,有机质演化程度均处于高成熟阶段;龙潭组有机质类型为Ⅱ1型,处于成熟阶段。栖霞组烃源岩形成于受陆源影响的碳酸盐台地环境;孤峰组烃源岩形成于较深水的低能陆棚环境;龙潭组烃源岩形成于有陆源输入的滨岸环境。     

南洞地下河流域南部岩溶石漠化空间分布特征分析

基于2013年9月29日GF-1号WFV遥感数据对南洞地下河流域蒙自幅、个旧幅、新安幅和鸣鹫幅进行岩溶石漠化遥感解译,通过归一化植被指数（NDVI）和植被覆盖度（FVC）提取研究区域内石漠化信息,得到其空间分布规律。研究区岩溶石漠化发生率74.55%,属石漠化高发地区,其中中度石漠化最为发育,占全区石漠化的32.63%,重度石漠化最少,占17.59%。基于岩性、高程、坡向和坡度等4个影响因素与岩溶石漠化进行相关性分析,对不同因素中石漠化发生率的变化规律进行分析,结果表明南洞地下河流域南部区域岩溶石漠化在低海拔、缓坡度和纯碳酸盐岩中较为发育,在不同坡向中岩溶石漠化发育程度则较为相似。      

对我国两种海堤规范设计波浪标准的风险分析

面对全球气候变化,海平面上升的趋势,极端气候致灾因素诱发的灾害已成为影响各大洋沿岸及亚洲各国人民生命财产安全和经济发展的重大问题。就我国而言,台风、暴潮、巨浪、暴雨灾害已直接影响到沿海和内陆各省人民的生命财产和可持续发展。介绍极值预测理论及其在国内外海岸工程中的应用,并对比我国水利部海堤工程设计规范建议的不同波高概率预测理论和方法作为设计标准进行了风险评估,以期工程设计达到防灾减灾的目的。     

重庆老龙洞地下河间隙水重金属污染及毒性评估

为查明重庆岩溶地区老龙洞地下河重金属污染情况,于2013年9月采集了地下河上覆水体和表层沉积物间隙水共7组水样,用ICP-OES测定地下河上覆水体和表层沉积物间隙水中的Mn含量,ICP-MS测定Cu、Cd、Cr、As和Pb含量,分析了老龙洞地下河表层沉积物间隙水中各重金属元素的空间分布,对不同介质中的重金属元素进行相关性分析,并参考美国EPA推荐的“国家推荐水质标准”对间隙水中重金属可能产生的生物毒性进行评估。结果表明:老龙洞地下河上覆水体中Mn和Pb的浓度超过了GB 5749-2006规定的生活饮用水限值（Mn≤100 ug/L,Pb≤10 ug/L）,不可作为饮用水源;间隙水中各重金属元素的浓度都比上覆水体高,有向上覆水体扩散的潜在可能性。除Pb、Mn外,间隙水中重金属的含量大小依次为上游>中游>下游。上覆水中除Mn与As、Cd与Cr外,其他金属元素之间的相关性不大;间隙水中Cr、Cu、As和Cd的相关系数分别为0.895～0.997,呈高度正相关。间隙水中金属元素除As不会对水生生态系统产生急性毒性外,Cr、Cu、Cd和Pb都会对水生生态系统产生急性毒性,尤以Cr、Cu、Cd最为严重。      

岩溶区地下水微生物污染特征及来源——以重庆南山老龙洞流域为例

文章选取老龙洞地下河流域10个地下水点采集样品,分析水样中的水化学指标和三种重要微生物指标,以了解城市化进程对老龙洞地下河流域水质的影响,探究该地区微生物污染的主要来源。结合岩溶区独特的水文地质条件,利用粪大肠杆菌（FC）与粪链球菌（FS）比值法,初步分析得到该地区微生物污染程度和污染来源。研究结果表明:（1）老龙洞流域地下水存在严重的微生物污染,地下水总细菌数、大肠菌群远超过国家地下水标准规定,分别是国家地下水标准规定的2.3×102～5.5×104倍、0.8×104～0.9×106倍,粪大肠菌群数量为100～4.38×106 CFU?L-1;（2）4#、6#采样点微生物污染主要来源于温血动物,1#、7#、8#采样点地下水受城市化进程的影响大;（3）微生物污染主要来源于人类粪便,同时SO42-、PO43-、NO3-含量高且与微生物污染相关性密切,说明生活污水引起的次生微生物污染较严重,2#、3#、5#、10#采样点受生活污水和禽畜粪便影响较小,属于单纯的NO3-农业污染型地下水,微生物污染较轻。      

沙尘气溶胶对半干旱区微气象学特征影响的初步研究

沙尘气溶胶通过改变地表—大气间的短波及长波辐射从而对地气间热量传输产生影响,进而影响到地表能量收支平衡以及近地面层气象要素的分布。半干旱区是我国干旱化表现最为剧烈的地区,也是沙尘暴频发地区和主要源区之一。本文利用吉林通榆半干旱区国际协调强化观测计划基准站2006年4～6月近地层微气象、地表辐射通量和沙尘气溶胶浓度观测资料,对比分析了该地区在典型沙尘暴天气、扬沙天气和晴朗天气等不同天气状况下近地层各气象要素、地表能量平衡及辐射收支的变化特征。结果表明,沙尘气溶胶对半干旱地区地面微气象学特征及辐射收支具有明显的影响,且表现出不同于干旱区的若干特性:半干旱区沙尘天气下的平均风速比晴天高约2m.s-1,而相对湿度则降低了约35%。相对而言,气温和浅层地温的变化对沙尘的影响响应较弱。半干旱区在沙尘天气时地表净辐射小于晴天,感热/潜热通量分别约占净辐射的55%和30%,分别远大于/远小于晴天时的情形。该地区气溶胶质量浓度与日均感热、相对湿度、潜热等要素具有明显的相关,相关系数分别高达0.70、-0.75和-0.62。相比之下,干旱区沙尘天气时的感热通量要小于晴天时的值,而且气象要素的响应更加剧烈。     

2009年高级国际培训项目——风力开发与利用简介

<正>作为国际双边发展援助的一部分,瑞典国际发展合作署(Sida)为经济和社会发展具有非常重要战略意义的国家提供国际高级培训项目。风力开发与利用高级国际培训项目由瑞典LIFE学院承办。项目的总体目标是提高     

利用MODIS数据反演多层云光学厚度和有效粒子半径

利用卫星资料反演云微物理参数不仅有助于对天气变化的监测和预报,而且对人工影响天气的研究十分有益.目前卫星反演云微物理参数的算法一般是假设视场中只有一层云,但是实际环境中多层云出现很频繁.文中研究了多层云的光学厚度和有效粒子半径微物理参数的反演算法,主要针对薄的冰云覆盖在低层水云的多层云情形.算法利用中分辨率成像光谱仪(MODIS)吸收通道和非吸收通道同时进行反演,在此基础上利用SBDART辐射传输模式模拟冰云覆盖在低层水云上的多层云对云微物理参数反演的影响,模拟表明反演时将多层云作为单层云处理会使反演结果产生较大误差.为此,文中提出了云光学厚度和有效粒子半径反演算法中要考虑多层云的因素,并设计了一套云光学厚度和有效粒子半径反演方案.该方案使用SBDART辐射传输模式建立不同观测几何条件、下垫面类型、大气环境等条件下以光学厚度和有效粒子半径为函数变量的多层云、水云和冰云辐射查找表.经过云检测、云相态识别和多层云检测后,在该查找表的基础上,对MODIS通道1和通道7的数据采用最小方差拟合法反演光学厚度、有效粒子半径.利用该方案对2006年7月12日TERRA卫星MODIS数据进行反演试验,反演结果与NASA发布的MOD06产品中云的光学厚度和有效粒子半径的结果较一致,表明方案具有合理性.