2021年内蒙古高温天气统计及可预警情况分析

文章详细分析2021年内蒙古119个国家站逐小时自动观测资料中出现的日最高气温≥35.0℃的高温情况以及对应的温压场,同时针对可发布预警信号情况做了分析。得出：全年出现≥35.0℃高温天气的有59个国家站,共出现348次,站点主要分布在中部偏西及以西地区;与常年相比西部地区的高温明显偏多,尤其鄂尔多斯市,而东部地区的高温明显偏少;5—9月均有高温天气发生,7月最多,且异常集中,为281次,占比81%;日最高气温主要出现在15—18时,呈单峰型,17时最多;全年有4次区域性高温过程,集中在西部地区;全年有10个站出现极端高温天气气候事件15次,其中乌海市单站就有4次;有3站持续高温日超过10日,均出现在7月,其中吉兰泰持续高温19日;高温发生时,500 hPa受高压（脊）控制,850hPa处于暖区,地面处于低压区。分析满足高温预警信号的条件,发现满足区域发布条件的日期极少,站点满足高温黄色预警信号标准的46次,橙色预警信号的107次,红色预警信号的18次。     

线特征约束的建筑物密集匹配边缘全局优化方法

立体影像密集匹配技术常用固定窗口来寻找同名点,并根据同名光线对对相交的原理,计算出目标的三维信息,具有成本低、分辨率高、重建范围大等优势.但是,在建筑物边缘区域,由于遮挡等因素影响,固定匹配窗口的匹配精度往往较低,且会对建筑物边缘进行一定程度上的外扩.为了获取高精度的建筑物边缘重建结果,本文提出了一种基于线特征的建筑物...     

太湖浮游植物功能群季节演替特征及水质评价

2013年10月-2015年7月对太湖分季节共进行8次采样,以分析太湖浮游植物功能群组成、时空变化及其理化影响因子.结果显示：调查期间共鉴定出20组功能群,其中主要代表性功能群11组,分别为M、Y、C、J、P、S1、D、H1、T、MP、W1.两年的数据显示太湖浮游植物功能群的季节演替变化明显,其中富营养水体的代表性功能群M、C、Y组在各季节均占优势.RDA分析显示,以M、C功能群为主的夏、秋季功能群分布主要受到透明度的影响;以Y功能群为主的春季功能群分布主要是受到总氮浓度的影响.Pearson相关性分析显示基于功能群计算的Q指数和Shannon-Wiener指数与水温、氨氮浓度存在显著关系,两种评价方法之间也呈显著正相关.对比Q指数、Shannon-Wiener指数以及TLI指数3种水质评价方法,发现Q指数评价方法能更好地反映水体的营养状态.综上所述,功能群能直观反映太湖浮游植物季节演替特征,更能客观指示太湖水质状况.     

我国南方桉树(Eucalyptus)人工林区水库突发性泛黑形成机理初探

桉树(Eucalyptus)在我国南方大规模种植,最快两三年成材,经济价值高,但近来却被认为是"抽水机"、"绿色沙漠",甚至传言"有毒".特别是近年来桉树人工林区水库出现的"泛黑"现象——水体呈现黑褐色并伴有涩味,给种植地附近居民造成了很大的恐慌.并且其黑水形成机理、物质来源及触发条件等尚不清楚.基于此,本文选取我国南方桉树人工林区典型水库,开展了水体"泛黑"现象成因研究:于2015年8月2016年4月对广西南宁市那降水库、天雹水库、百合水库分别进行了4次水体垂直分层采样,测定其理化指标,并结合当地水库管理站提供的水文数据进行综合分析.结果表明,桉树人工林区水库泛黑与特定季节及特殊气候条件有关,水体温度分层结构失稳是黑水物质运移的主要动力因素;夏季水库水温分层结构稳定,限制了底层致黑物质向上迁移,溶解氧等水质指标分层明显,秋冬季节分层消失,水体发生垂直交换,给底层致黑物质提供了上翻的作用力,导致"泛黑"现象发生.硫化物、单宁酸、铁、锰等物质季节性及空间分异特征与水温季节性分层特性密切相关.桉树林区水库水体铁和锰浓度最高可达2.93和3.46 mg/L,桉树茎、叶在水体中浸出大量单宁酸,在硫化物、单宁酸、铁、锰同时存在的条件下,发生铁、锰与硫化物,硫化物与单宁酸,铁、锰与单宁酸等一系列反应,生成黑色络合物,导致水库泛黑.研究结果可为保障桉树人工林区饮用水源地安全提供指导,并为桉树人工林区水库黑水深入研究奠定基础,引领更多学者进行深入研究.     

大型浅水湖泊沉积成岩模型不确定性与敏感性分析——以氮为例

随着太湖流域控源截污和面源整治的推行,底泥释放成为太湖不可忽视的污染源.本文基于EFDC模型构建太湖沉积成岩模型以动态模拟底泥释放过程,以氨氮和硝态氮为水质目标,采用拉丁超立方抽样抽取沉积成岩模型的18个参数进行不确定性分析,采用标准秩逐步回归法进行敏感性分析.结果表明：对于大型浅水湖泊,沉积物-水界面的硝化作用、反硝化作用和扩散过程对底泥氮的释放影响很大,太湖氮浓度的不确定性有明显的时空差异,并且受藻类生长影响;随藻类生长生化反应参数的敏感性逐渐减弱,动力参数的敏感性逐渐增强,氨氮的主要敏感参数为孔隙水扩散系数和最优硝化反应速率,贡献率分别是41.68%和37.82%,硝态氮的主要敏感参数为孔隙水扩散系数和表层反硝化作用反应速率,贡献率分别是29.15%和42.34%,这些参数的取值需予以着重考虑.本研究识别出太湖底泥氮释放的关键物化过程,为模型调参提供优先级并给出优化区间,对减小模型的不确定性、提高模型精度有参考意义,为定性指导大型浅水湖泊底泥释放的室内实验模拟提供依据.     

平原河湖系统中典型全氟化合物的胶体吸附特征及生态风险评估

胶体作为水环境中广泛存在的一类纳米颗粒物,因其粒径小、比表面积大、吸附位点多等特点,能够吸附有机污染物,并改变和控制其环境行为.全氟化合物（PFCs）疏水疏油、环境持久性强,在水环境中势必与胶体介质结合,形成复合污染效应.本文以不同受纳河湖系统作为研究区域,选取4种典型的PFCs为目标物,主要包括：全氟辛酸（PFOA）、全氟壬酸（PFNA）、全氟辛烷磺酸（PFOS）、全氟正癸酸（PFDA）,研究其在传统溶解相中的空间分布特征及胶体吸附潜能,并评估其生态风险水平,主要结果如下：（1）4种PFCs在研究区域传统溶解相和胶体相中均被检出,检出率为78.8%~100%,总浓度范围分别在12.5~92.1和5.4~49.9 ng/L之间.在传统溶解相和胶体相中,PFOA均为最主要的PFCs,贡献率在65%以上,其次是PFOS、PFNA和PFDA.（2）从介质分布来看,胶体是PFCs的重要吸附载体,平均吸附贡献率在42.6%~66.1%之间,其中胶体对PFDA的吸附潜能最大,平均吸附贡献率为66.1%,其次是PFNA（53.5%）、PFOA（47.0%）和PFOS（42.6%）,胶体对PFCs的吸附贡献率与其正辛醇水分配系数（lgK_OW）呈显著正相关.（3）从空间分布来看,PFCs在居民聚集区污染水平最高,平均浓度为71.2 ng/L,其次是溱湖湿地公园,平均浓度为43.3 ng/L.工业区、农业区及城市区,PFCs污染水平相当,平均浓度在30~40 ng/L之间,水产养殖区污染水平最低.（4）通过风险熵值法（RQ）和水环境质量基准对检出PFCs进行风险评价,发现58%水域中的水生生物处于PFOS引起的低风险状态,主要集中于工业区以及居民聚集区.且所有采样点中PFOS的污染水平均高于欧盟委员会设定的PFOS在淡水环境中的年均环境质量标准（0.65 ng/L）,低于最大允许浓度36 μg/L.PFOS在水环境长期赋存引起的慢性毒理风险不容忽视.     

我国南方地区桉树叶浸泡对水库沉积物致黑元素分布及迁移转化的影响

我国南方地区桉树种植区周边水库冬季水体泛黑现象频发,桉树砍伐残体(尤其是叶)浸出液中富含的溶解性有机碳(DOC)、单宁酸与铁、锰、硫化物等一系列反应是其主要致黑原因,然而目前致黑物质对水库泛黑的贡献程度和途径仍不清楚.为了模拟桉树叶浸泡对水库黑水形成的影响机制,研究选取夏季水体未泛黑期(水体热分层稳定)进行室内浸泡实验,测定每6 h上覆水体溶解氧(DO)、氧化还原电位(Eh)、透光度等理化指标,分析DGT有效态铁、锰、硫和DOC、单宁酸浓度分布规律及迁移转化特征,计算沉积物-水界面处Fe²⁺、Mn²⁺、S^2-表观扩散通量.结果表明:桉树叶浸泡明显消耗水体中的DO,且显著影响水体Eh与透光度.此外,透光度与DO浓度呈显著正相关(相关系数为0.618~0.978).桉树叶浸泡释放大量DOC和单宁酸,其中单宁酸浓度远超有氧马尾松组,其上覆水中浓度分别达到23.9、26.0和34.0 mg/L,说明桉树浸泡为黑水形成提供了重要的DOC和单宁酸来源.桉树叶浸泡后上覆水和表层沉积物中DGT有效态Fe浓度均明显增加,深层沉积物间隙水中DGT有效态Fe浓度明显下降,且其表观扩散通量均为正值,说明深层沉积物中Fe向沉积物-水界面迁移,为黑水形成提供了重要的Fe来源.研究结果可为解决我国南方地区桉树人工林区水库水体突发性泛黑问题提供科学依据.     

太湖梅梁湾湖区悬浮物动态沉降特征的野外观测

沉降运动是悬浮物主要运动形式之一,是影响营养盐内源释放的主要运动过程,研究悬浮物沉降速度对湖泊富营养化的研究具有重要意义.为了解浅水湖泊悬浮物的沉降特征,以太湖梅梁湾为例,采用声学多普勒流速仪,光学后向散射浊度仪以及风速风向仪在梅梁湾进行了连续9 d的野外观测.采用扩散沉降平衡的方法计算小风速情况下悬浮物的沉降速度,并对沉降速度与垂向流速、风速、悬浮物浓度的关系进行分析.结果表明悬浮物平均沉降速度为0.0785 mm/s,表层垂向流速和悬浮物浓度对悬浮物沉降速度变化起主要作用;而在底层,风速、垂向流速、悬浮物浓度都对悬浮物运动有重要影响,具体表现为风速1.5 m/s时,垂向流速紊动增大,悬浮物因起悬而浓度较大,并且沉降速度波动较大;风速1.5 m/s时,垂向流速基本向下且流速较小,沉降速度也较小.本文揭示了大型浅水湖泊悬浮物的动态沉降特征,为今后太湖污染物的输移、水环境数学模型和湖泊富营养化的深入研究奠定了必要的基础.     

水动力作用下太湖底泥起动规律研究

在环形水槽内模拟了太湖底泥的起动规律,分析了太湖底泥运动的不同状态,以及上覆水中总磷(TP)浓度随流速的变化关系,实验得出的太湖底泥在3种起动标准下对应的起动流速分别为35、45和60cm/s,并观察到上覆水中TP浓度在3种不同起动流速处出现了较大的跳跃;然后利用泥沙起动的理论模型计算了太湖底泥在3种不同起动标准(个别动、少量动、普遍动)下的起动流速和起动切应力,其值分别为37.9、46.7、59.8cm/s和0.428、0.636、1.042N/m2。两种方法得到的起动流速值比较接近,基本上反映了太湖底泥起动的实际状况。     

河北献县地热田地热异常的分布特征及成因机制

沉积盆地内地热田地热异常成因机制的定量研究对认识盆地浅部不同构造带之间传热与聚热的差异以及指导盆地中低温地热资源的勘探有着重要的理论与现实意义。河北献县地热田在厚1300～1500 m新生界盖层覆盖下发育蓟县系雾迷山组(Jxw)基岩热储,已开发区的井口水温多高达90～95℃,是一个典型的中低温传导型地热资源区。本文基于横穿献县凸起及邻区的地震剖面,运用2D有限元数值模拟技术,定量—半定量地分析了献县凸起带及邻区热传导与热聚集的差异,并简述了对地热勘探的指导意义。模拟表明,献县凸起带盖层内的地热正异常是高热导率的基岩凸起段所引起的热量快速传递、并在盖层内逐渐累积的结果;献县地热田Jxw组热储顶部的地层温度比饶阳凹陷的同深度地层至少高～20℃,与其近3600 m的基岩凸起幅度密切相关。献县凸起带的地温场在纵向上具“非对称镜像”分布特征,且盖层段的平均地温梯度约为热储层段的3倍,表明浅部盖层段的地热正异常越“富集”,则深部基岩热储段的地热负异常越“亏空”。“高导均化深度”代表了基岩凸起段深部与其相邻凹陷区平均地温梯度相等的热传导平衡线位置。有效盖层覆盖下的基岩凸起带是地热勘探的有利区带,基岩...