飞机积冰过程的诊断分析及强度预报建模

利用NCEP再分析数据和观测数据,对2000年6月6日甘肃省人工增雨作业时的一次飞机积冰过程进行诊断分析,利用WRF模式对72个飞机积冰实例的天气过程进行了数值模拟,在此基础上结合飞机飞行速度建立了积冰强度预报模型,通过统计分析和拟合得到预报模型的参数,并利用飞机实测报告对该模型的预报效果进行了回报检验。结果表明,该模型对飞机积冰强度的预报准确率为69.44%,强度预报结果偏弱占比25%,偏强占比5.56%。     

中国地球气候系统模式的发展及其模拟和预估

地球气候系统模式是开展多学科、多圈层集成研究的重要平台,其发展是国际地学领域特别是全球变化领域竞争的前沿。中国的地球气候系统模式研发工作始于20世纪80年代,最近10年得到快速发展。研发格局上已经形成中国科学院、有关部委和高校三足鼎立的局面。文中在简要回顾中国地球气候系统模式早期发展历史的基础上,总结了中国参加第6次耦合模式比较计划的9个地球气候系统模式的技术特点,初步评估了中国4个模式对全球和东亚气候模拟的基本性能,分析了其在4种共享社会经济路径情景下对全球降水与温度的预估变化及其与平衡态气候敏感度的联系。最后,结合国际态势,从发展的角度提出未来中国气候模式研发工作需要加强的8个方向。     

吉林西部地区高砷地下水砷的阈值分析及风险评价

高砷地下水导致的砷中毒是吉林西部地区近年来新发现的地方病。为评价饮用水中砷对人体健康产生的潜在危害,在野外调查、采样分析的基础上,开展了水砷安全阈值分析 ,确定了砷的总质量浓度0.05 mg/L为研究区的水砷安全阈值,建立了地下水健康风险评价模型,进行了地下水砷健康风险评价。结果表明:研究区地下水砷引起的个人年均风险度最高达2.11×10^-3 a^-1,其中高砷的第四系承压水中97.06%的采样点水砷对人体的个人年均致癌风险度,大于国际辐射防护委员会(ICRP)推荐的最大可接受值5.0×10^-5 a^-1;作为备用水源的第三系大安组、泰康组承压水69.57%采样点砷的致癌风险度也超过最大可接受风险水平。通过对风险度评价结果与砷中毒病情等资料的对比分析,风险评价结果与砷中毒病情基本一致,验证了评价结果的合理性。     

Ecological effects analysis of land use change in coal mining area based on ecosystem service valuing: a case study in Jiawang

Land use change is one of the uppermost driving forces of regional ecosystem change, and has a huge impact on the environmental balance. Mining areas with intensive resources exploitation and utilization have undergone different kinds of environmental influences, such as water pollution and land use cover change. The extensive coal mining in China has led to significant regional land use change resulting in major ecological damage. The objective of this study was to form a clearer picture of the regional ecological environmental situation for promoting ecological protection and improvement by ecosystem service valuing. The case study area was selected at Jiawang town, which has undergone extensive coal mine exploitation for many decades. The study investigated the relationship between land use change and ecological environment, and described the ecosystem service value variations in Jiawang, based on remote sensing and GIS technology. After modification of regional ecosystem service value coefficients, the method was used to evaluate the conditions in the study area from 1990 to 2005 based on the land use/cover information interpreted from TM/ETM+ images. The characters and changes of ecosystem service values were then analyzed both quantitatively and spatially.     

Adsorption of phenanthrene on Al (oxy)hydroxides formed under the influence of tannic acid

Although there has been substantial research done on adsorption of metals/metalloids by Al (oxy)hydroxides, little is known regarding the adsorption of polyaromatic hydrocarbons (PAHs) on Al (oxy)hydroxides, especially those formed in the presence of organic acid. This paper investigated the adsorption of phenanthrene on Al (oxy)hydroxides formed with initial tannate/Al molar ratios (MRs) 0, 0.001, 0.01, and 0.1 (referred to MR0, MR0.001, MR0.01, and MR0.1, respectively) through batch adsorption experiments and FTIR study. The results showed that Al (oxy)hydroxides were important sorbents for phenanthrene. The adsorption kinetic data were fitted well with the pseudo-second-order equation. According to a modified Freundlich model, the adsorption capacities of Al (oxy)hydroxides followed a descending order of MR0.1 > MR0 ≥ MR0.01 > MR0.001, which was inconsistent with the organic carbon content in the Al (oxy)hydroxides. Adsorption capacity correlated with the specific surface area, micropore area, and micropore diameter of Al (oxy)hydroxides, yet the relationships were not statistically significant (P > 0.05). FTIR results showed that physical interaction was essential in phenanthrene adsorption onto the Al (oxy)hydroxides, which could be explained by an entropy-driven process. Surface hydrophobicity of Al (oxy)hydroxides played a key role in phenanthrene adsorption. Additional π–π electron donor–acceptor interaction of phenanthrene (acting as electron donor) with aromatic ring of tannic acid (electron acceptor) could be also important in phenanthrene adsorption by high MR Al (oxy)hydroxides, yet it needs further study. The findings obtained in the present study are of fundamental significance in understanding the mechanism of immobilization of PAHs in low organic matter but oxide-rich soils.     

川西北早志留世陆源碎屑──碳酸盐混积缓坡

研究区位于扬子地块西北缘，由一套巨厚的页岩、泥岩层夹生物礁及透镜状和不规则层状风暴生屑灰岩、瘤状灰岩组成。根据区内特征的岩石类型及其组合、分布和相应的化石生态，作者认为本区兰多维列期至早温洛克期时为一典型的陆源碎屑－－碳酸盐混积均斜缓坡，并且从浅到深划分为滨岸、浅缓坡、深缓坡及盆地等亚环境。滨岸区位于潮间带，以潮坪碳酸盐岩为代表；浅缓坡位于浪基面至风暴浪基面之间，岩性组合为Ａ、Ｂ类风暴岩，Ａ、Ｂ类瘤状灰岩、生物礁灰岩及粘结岩；深缓坡位于风暴浪基面至最大风暴浪基面之间，岩性以Ｄ、Ｅ类风暴岩、Ｃ类瘤状灰岩及泥页岩组合为特征；盆地处于最大风暴浪基面之下，为黑色泥页岩沉积。结合早志留世时全球冰川作用，文中讨论了海平面变化的原因及对环境的影响。     

气象要素对太阳能电池板温度的影响

温度升高会引起光伏电池发电效率下降,电池板温度是确定温度折减系数的必要条件,目前我国尚没有充足的外场实测电池板温度数据。该文基于北京南郊太阳能试验站2010年全年逐时电池板温度、气温、地表温度、斜面和水平辐照度实测数据,分析了电池板温度随时间的变化及其与各气象要素的关系。结果表明:电池板温度与气温和斜面辐照度的综合相关或与地表温度的线性相关最好,但实测数据不易获得;电池板温度与气温的线性相关较好,数据较易获得且质量有保证,从现实可行性考虑,是推算电池板温度最实用的相关方程;电池板温度与气温和水平辐照度的综合相关可以作为辅助方程,用于推算气温较高情况下的电池板温度。基于2010年电池板温度实测数据和加权计算的方法,得到北京地区年平均光伏发电温度折减系数约为2%,最高可达到13.3%。     

极地大气科学与全球变化研究进展

南极和北极是地球上的气候敏感地区, 也是多个国际科学计划研究全球气候变化的关键地区。极地大气科学考察与研究是极地科学研究的重要组成部分。中国气象科学研究院的极地大气科学考察与研究始于20世纪80年代, 25年来有较大进展。中国气象科学研究院参加了我国组织的23次南极考察、2次北冰洋考察和3次北极考察; 承担了南极长城站和中山站、北极黄河站气象业务建设和维持, 以及中-澳合作南极冰盖3个无人自动气象站工作; 进行了常规地面气象、Brewer大气臭氧、近地面物理、冰雪和大气化学等观测, 获得了较为系统的极地大气环境资料。开展了有关极地大气科学与全球变化的研究, 在极地天气气候特征及气候变化时空多样性、极地海冰变化和南极海冰涛动、极地近地面物理特征和海-冰-气相互作用、中山站臭氧变化特征及南极臭氧洞和大气化学、气候代用资料获取和古气候环境以及极地大气环境变化对东亚环流和中国天气气候影响等方面的研究取得了新进展。中国极地大气科学正积极通过多学科交叉、走国际合作道路, 努力提高对极地在全球变化中作用的认识水平, 并积极探索极地变化对我国气候、环境的影响。     

利用生物圈模型 (SiB2) 模拟青藏高原那曲草原近地面层能量收支

模式所需要的参数被合理地设置之后, 根据GAME/ Tibet (GEWEX亚洲季风试验/青藏高原试验) 那曲近地层观测站的资料, 将大气强迫变量代入SiB2(Simple Biosphere model version2), 文章模拟了该观测站地表能量收支。结果表明:SiB2能够较好地模拟青藏高原的能量收支情况, 净辐射、潜热通量和土壤热通量的模拟值和观测值吻合, 它们的相对误差分别为8% (低估)、6% (低估) 和3 %(低估)。同时, SiB2高估感热通量达40%。文章还给出了能量各分量的详细比较分析。     

RegCM-Dust模式对东亚一次沙尘暴天气过程模拟的效果检验

为检验区域气候模式与沙尘模式耦合模式RegCM Dust的性能,以2006年东亚地区一次沙尘暴过程为例,将模拟结果与观测资料进行对比,以检验模式对沙尘天气过程的模拟能力。结果表明：模式对沙尘暴过程的地面风场特征模拟效果较好,总体上重现了大风区的分布;地面沙尘浓度和沙尘光学厚度模拟结果与观测分布总体吻合。模式虽然是区域气候模式与沙尘模式耦合模式,但由于其内核是建立在中尺度数值模式MM4基础上,因此对天气过程尤其是沙尘天气过程具备较好的把握能力,对于沙尘天气过程预测具有良好的应用前景。