大气折光系数测定及在悬索桥基准索股线形测量中的应用

大跨度悬索桥基准索股跨中位置处于百米高空,如何测得精确的垂度值,对主缆线形进行控制至关重要。本文分析了影响悬索桥基准索股垂度测量精度的主要因素,提出了基于实时大气折光系数改正的单向三角高程的跨中垂度测量新方法。在桥址区建立高精度的高差基准,通过对桥址区的大气折光系数的测定及改正试验,证明该测量方法切实可行。基准索股跨中垂度采用双测站进行测量,当双测站所测同一点绝对垂度互差小于10 mm时,取双测站所测垂度均值作为该点的垂度值。该方法的测量结果达到设计精度要求,对同类工程测量项目有借鉴意义。     

基于地理探测器的喀斯特不同地貌形态类型区土壤侵蚀定量归因（英文）

The formation mechanism and influencing factors identification of soil erosion are the core and frontier issues of current research. However, studies on the multi-factor synthesis are still relatively lacked. In this study, the simulation of soil erosion and its quantitative attribution analysis have been conducted in different geomorphological types in a typical karst basin based on the RUSLE model and the geodetector method. The influencing factors, such as land use type, slope, rainfall, elevation, lithology and vegetation cover, have been taken into consideration. Results show that the strength of association between the six influencing factors and soil erosion was notably different in diverse geomorphological types. Land use type and slope were the dominant factors of soil erosion in the Sancha River Basin, especially for land use type whose power of determinant(q value) for soil erosion was much higher than other factors. The q value of slope declined with the increase of relief in mountainous areas, namely it was ranked as follows: middle elevation hill> small relief mountain> middle relief mountain. Multi-factors interactions were proven to significantly strengthen soil erosion, particularly for the combination of land use type with slope, which can explain 70% of soil erosion distribution. It can be found that soil erosion in the same land use type with different slopes(such as dry land with slopes of 5° and above 25°) or in the diverse land use types with the same slope(such as dry land and forest with a slope of 5°), varied much. These indicate that prohibiting steep slope cultivation and Grain for Green Project are reasonable measures to control soil erosion in karst areas. Based on statistics of soil erosion difference between diverse stratifications of each influencing factor, results of risk detector suggest that the amount of stratification combinations with significant difference accounted for 55% at least in small relief mountain and middle relief mountainous areas. Therefore, the spatial heterogeneity of soil erosion and its influencing factors in different geomorphological types should be investigated to control karst soil loss more effectively.     

京津冀地区植被时空动态及定量归因

作为气候变化的敏感指示器,植被的物候、生长、空间分布格局等特征及其动态变化主要取决于气候环境中的水热条件,因此在气候变化背景下,气候-植被关系成为了全球变化研究的前沿和热点问题。本文综合平均温度、降水、水汽压、湿度、日照时数、SPEI等气候因子,坡度、坡向海拔等地形因子及人为活动因子,应用地理探测器方法针对2006-2015年京津冀地区不同季节NDVI、不同地貌类型区、不同植被类型区生长季NDVI的定量归因研究,揭示了过去10年间植被时空分布格局,及植被对气候、非气候因素响应的季节差异与区域差异,以期为生态工程的建设与修复提供参考意义。趋势分析表明：①2006-2015年京津冀地区NDVI呈现增加趋势,但存在显著的空间差异,如山地生长季NDVI的增长速率大于平原、台地、丘陵等地;②基于地理探测器的定量归因结果表明,降水是年尺度上NDVI空间分布的主导因子（解释力39.4%）,土地利用与降水的交互作用对NDVI的影响最为明显（q=58.2%）;③NDVI对气候因子的响应存在季节性及区域性差异,水汽压是春季NDVI空间分布的主导因子,湿度是夏、秋两季的主导因子,土地利用是冬季的主导因子;④影响因子对生长季NDVI的解释力因不同地貌类型区、不同植被类型区而差异显著。     

重庆2014年9月12-19日连阴雨过程分析

利用NCEP1°×1°的再分析资料及重庆地区逐日、逐时降水资料、TBB资料以及雷达回波资料对2014年9月12-19日连阴雨天气及期间两次暴雨过程进行对比分析。结果表明：此次连阴雨期间欧亚大陆中纬度为“一槽”型,暖湿气流沿台风“海鸥”外围以及副高边缘不断将南海及西太平洋的水汽输送至川渝地区,为连阴雨提供良好的水汽输送条件;比湿的演变对连阴雨期间降水的增强及间歇有明显的指示意义,负的整层水汽通量散度大值区与两次暴雨落区一致。连阴雨前期大气为对流不稳定层结,能量条件好,阻塞高压明显,中高纬度的环流经向度较大,有利于冷空气的快速南下,前期的“9.13”大暴雨的对流性特征更明显;后期“9.17”暴雨则表现为稳定性降水,TBB资料在连阴雨期间的强度演变对两次暴雨过程产生的时段和落区的指示意义较好。在整个连阴雨期间近地层多弱冷空气的影响,中层有偏南风,连阴雨天气得以持续,但是两次暴雨过程开始时,冷平流均有明显的增大,表明冷空气有所加强,冷空气的加强触发了暴雨的产生,同时伴有中层偏南暖湿气流的增强。从两次暴雨过程时多普勒雷达垂直风廓线图也能反映出低层冷空气入侵,中层偏南暖湿气流的增强。     

2013年重庆秋季连阴雨期间暴雨过程对比分析

2013年8月29日9月11日,重庆各地出现不同程度的连续降水天气,持续614天,降水日数多、日雨量大,连阴雨期间重庆出现两次区域性暴雨天气过程,为较严重连阴雨天气。利用NCEP 1°×1°的再分析资料及重庆地区逐日、逐时降水资料及雷达回波资料,对连阴雨天气期间两次暴雨过程进行对比分析。结果表明：此次连阴雨过程中欧亚地区中高纬500 hPa呈“两脊一槽”型,连阴雨过程中两次暴雨过程的500 hPa中高纬形势有所不同,但影响系统均为短波槽;两次过程都存在强大的水汽输送带,因副热带高压位置不同,暴雨区水汽来源也不同,一次来源于南海,一次来源于南海与孟加拉湾。近地层弱冷空气及中层暖湿气流的持续影响使连阴雨天气得以维持,两次暴雨过程产生前或产生时都伴有低层冷空气和中层暖湿气流的加强。由于“9·10”暴雨过程在暴雨区附近有明显的θse锋区,而“9·2”暴雨却不存在θse锋区,因此连阴雨过程中两次暴雨的降水性质不同。在对流并不特别强的暴雨过程中,雷达资料对影响系统强度的判断同样有指导意义。     

伴有区域暴雨的重庆秋季连阴雨及其暴雨特征

利用降水实测资料、1°×1°的NCEP格点再分析资料对2000年以来的伴有区域暴雨的重庆秋季连阴雨过程进行统计分析。结果表明:伴有区域暴雨的重庆秋季连阴雨过程主要发生在9月份,重庆西部地区为伴有区域暴雨的连阴雨过程的多发区;可将连阴雨期间区域暴雨就有无台风西进登陆我国分为两类,两类暴雨的影响系统的差异表现为,没有台风登陆时700hPa/850hPa的主要影响系统为切变线或者西南涡;有台风登陆时的主要影响系统则为台风倒槽;24小时变温、低层涡度、假相当位温、整层水汽通量以及比湿对连阴雨期间暴雨的预报有较好的指示意义,同样表征水汽条件的相对湿度的指示意义较差。      

胶州湾流速场的声层析反演研究

采用结合匹配法和经验正交函数法的射线声层析反演方法,针对流场水平分布不均匀特点,使用距离等效分段方法对反演算法进行改进,利用三个断面声层析数据,对胶州湾口潮流场的垂直和水平分布进行反演。与传统方法比较,大大降低与实测流速垂直分布间的偏差,平均偏差小于0.02 m/s,流场垂直分布间的相关系数提高到0.85以上。分析了声传播断面上不同的流场结构,以及涨潮期间在胶州湾团岛附近出现的涡流现象,并计算得到湾口海水流量变化。结果表明,改进的射线声层析反演方法可有效地用于水平分布不均匀流场监测,仅采用少量声学观测站位,即可获得大范围的复杂流场三维信息,有利于近海海洋资源开发、海洋环境保护和船舶航行安全。     

美国大湖区地质填图联盟的组建背景、工作职责及经验启示

地质填图一直是各国地质调查机构最核心的工作。美国在联邦层面和各州之间通过合作开展地质填图,已有3多年的经验并已取得重要进展,其中于1997年建立的大湖区地质填图联盟属于区域层面的工作联盟,其特点是区域上的地质条件和地质背景大体类似,从而可能面临相同的地质问题和经济社会挑战与机遇。本文简要介绍美国大湖区地质填图联盟的组建背景和工作职责,并初步总结提出经验启示,以期为我国区域层面开展填图合作与联盟提供借鉴。1大湖区地质填图联盟的组建背景1.1美国五大湖区概况美国五大湖区是世界上最大的淡水湖群,位于美国和加拿大交界处,主要在美国境内。     

人类活动排放的CO2及气溶胶对20世纪70年代末中国东部夏季降水年代际转折的影响

全球变暖背景下,中国东部夏季降水在20世纪70年代末开始较19世纪呈现东北及长江中、下游地区多雨,华北及华南少雨的特征。与此同时,人类活动排放的CO₂及气溶胶量也发生了明显的年代际变化。文中利用地球系统耦合模式（CESM）诊断了中国东部夏季的水分收支对人类活动排放的CO₂及气溶胶年代际变化的响应。发现CO₂排放量增加后,江淮流域的水汽辐合以及中国南方的水汽辐散主要是与质量辐散有关的动力项及与湿度梯度相关的热力项共同作用的结果,但动力作用更显著。气溶胶效应则主要通过动力作用使得江淮流域水汽辐合,而中国南方地区水汽辐散。虽然CO₂和气溶胶对辐射量及温度的影响差别很大,但通过改变温度梯度,热成风效应产生的动力作用都会导致江淮流域上升运动增强,降水增多;而中国南方下沉运动显著,降水减少,与观测结果一致,且CO₂相较于气溶胶的影响更为显著,证实了20世纪70年代末人类活动对中国东部夏季降水年代际转折的影响。