基于Landsat TM/ETM＋数据的北京城市热岛季节特征研究

利用1988—2006年20景LandsatTM和ETM＋数据分析了北京市城市热岛的季节变化特征。通过反演地表温度,建立统一的城市和农村区域,计算了城市热岛强度,并采用多项式拟合获取了城市热岛强度的季节变化曲线;同时,分析了热岛强度季节特征与气候因子的关系。另外利用4景2005—2006年不同季节Landsat TM影像,分析了不同季节城市热岛的空间变化特征,并选择穿越北京城区的两条不同方向剖线（SE-NW和SW-NE）,分析了沿剖线方向城市热岛与地表类型的关系。结果显示,北京城市热岛具有明显的季节变化特征,与总云量的季节变化关系显著。最大热岛强度出现在夏季,呈现片状发散和零星热岛并存的空间分布特征。冬季为冷岛特征,其空间分布与夏季热岛一致。春秋两季热岛强度最小,但春季热岛空间差异较大。在相同季节,城市热岛强度和空间尺度在不同剖线方向具有明显的差异,这与不同地类的空间分布有关。     

中国西北干旱半干旱区年平均气温的时空变化规律分析

利用中国西北干旱区138个测站,近46年历年平均地面月气温资料,采用线性趋势分析、多项式拟合、EOF、REOF、Mann-Kendall、子波分析等方法,分析了干旱区年平均气温对气候变暖的响应.结果表明:(1)中国西北干旱半干旱区年平均气温近46年增温率为0.34℃/10 a.新疆西部、青海高原东部的部分地方受大地形背风坡影响有不显著的上升趋势,其余大部分区域增温显著,同步响应全球变暖.(2)年平均气温标准差分布不均匀.除南疆和海东-陇南-带相对较小,该区其余大部分区域年平均气温的年际变化稳定性差.(3)蒙陕甘宁-塔里木盆地是该区气温变化最敏感的区域.年平均气温的演变在干旱半干旱区一致性程度较高.从20世纪70年代初期开始发生降温-升温转型,1986年有一次显著突变,其后气温达到一个更显著的增暖时期;全区性的前10个偏热年,全部出现在20世纪90年代及以后,各分区的异常偏热年,大多数也出现在1990年以后;气温异常变化存在5年和10年左右的周期,从15年以上的变化层次来看,气温趋势还在偏高的位置.(4)年平均气温存在演变的地域差异,蒙新区和陕甘宁青区南北变化相反.(5)根据REOF分析将该区年平均气温异常细分为北部区、高原区、南疆区和东部区4个分区.西部干旱半干旱区年平均气温的转折存在区域差异,高原和南疆区单调增暖,无明显转折,北部区的转暖时间比较低纬度的东部大致要早5年左右.受高原"启动区"影响,其它区的突变比高原要晚3～10年,其它区的年代际变化比高原要晚1～2年.     

京津冀地区低层局地大气环流的气候特征研究

本文采用2007-2016年的中尺度数值模拟结果和15个地面气象站观测资料,定义了局地风场表征风速,研究京津冀平原地区局地大气环流日变化的气候特征,并对区域大气污染及其输送的影响进行分析。此外,对2016年12月30日至2017年1月7日北京地区跨年大气重污染过程进行了个例分析。得到结论:京津冀平原地区低空风场变化是天气系统与局地大气环流共同作用的结果,山谷风环流致使太行山和燕山沿线平原地区大气边界层内的长年主导风向为偏北和偏南;太行山和燕山沿线地区山谷风环流本身呈顺时针旋转的日变化特征,夜间至早晨谷风转向山风,午后至夜间山风转向谷风;在午后谷风向山风转向期间,容易形成沿太行山东麓和燕山南麓、自南向东北的"弓形"气流输送通道,此气流输送通道在1月于21时左右形成,持续时间大约3 h,在7月于18时左右形成,持续时间可达9 h;冬季午后至晚间盛行谷风时,受山体的阻挡,污染物容易在山前累积,导致污染浓度增高;夏季同样的情况会发生在后半夜。     

2015年4月大气环流和天气分析

2015年4月环流特征如下：极涡为偶极型环流,极涡主体位于格陵兰西侧与加拿大之间,另一中心位于亚洲的东北部;两个极涡中心较常年平均偏低4~8 dagpm,乌拉尔山高压脊偏高8~12 dagpm;副热带高压面积偏大、西脊点偏西,南支槽位置与强度接近常年平均;4月全国平均气温11.6℃,较常年同期（11℃）偏高0.6℃;全国平均降水量43 mm,接近常年同期（44.7 mm）,我国中东部长江以北地区降水偏多,江南、华南降水偏少。4月全国强对流天气过程频发,1—4、19—20和28—29日出现了范围较大的强对流天气。北方地区出现2次沙尘天气。     

火山监测研究进展及其对中国火山灾害监测预警工作的启示

中国及邻区分布着众多的全新世陆相活火山,并留下了大量的喷发历史记录。对这些活火山开展监测和研究工作是预测火山喷发和火山灾害减灾防灾工作的重要途径。高度剥蚀的晚中生代火山区的大量地质填图,以及在活火山区的地球物理、地球化学等近实时的探测工作,极大地深化了我国东部中生代—新生代陆相火山岩的成分特征、岩浆演化规律及喷发方式等方面的认识,是开展火山监测的理想研究对象。近年来,火山灾害日益引起关注,全球火山监测研究进展迅速。本文系统梳理了目前国内外主要的火山监测方法及取得的重要进展,并分析了未来火山灾害减灾防灾工作的发展趋势及我国火山监测工作的发展方向,旨在通过介绍国际火山监测工作,为我国将来开展火山监测、预测与火山灾害相关的减灾防灾等方面的研究和国际合作提供借鉴。     

钾长石粉酸浸除铁的实验研究

在利用钾长石粉合成沸石分子筛和制取碳酸钾技术中，铁的存在会降低沸石的白度。对北京平谷、天津蓟县、内蒙白云鄂博三地钾长石粉进行硫酸酸浸除铁实验，获得最大铁浸出率分别为88．6％、93．2％和64．6％，且前两地钾长石粉中铁的浸出行为相似，酸浸除铁效果均优于白云鄂博钾长石粉。采用正交实验法研究硫酸浓度、酸浸温度和时间对除铁效果的影响，表明三者对不同地区钾长石粉酸浸除铁效果的影响程度各不相同。钾长石酸浸除铁反应开始时，铁的溶解极快，反应速率主要由化学反应控制；其后溶解相对缓慢，反应速率则由扩散作用控制。     

内蒙古敖汉旗克力代岩体锆石U-Pb年代及地球化学

通过LA-ICP-MS锆石U-Pb测年对内蒙古敖汉旗克力代岩体进行研究。结果表明,岩浆锆石的加权平均年龄为263±1 Ma,表明其结晶年龄为中二叠世。岩石地球化学分析表明,岩体具有高Si(SiO2=69.94%～72.56%),富ALK(Na2O+K2O=8.04%～9.23%),贫Fe(FeOT=1.50%～1.82%)、Mg(MgO=0.65%～0.86%)、Ti(TiO2=0.32%～0.35%)的特点;A/CNK值为0.87～0.93,为准铝质;A/NKC1.1,显示出I型花岗岩特征。固结指数(SI)为6.06～7.36,分异指数(DI)为88.82～91.82,说明岩体经历了较强的分异演化作用。稀土元素总量较低(ΣREE=91.76×10-6～143.16×10-6),轻稀土明显富集,重稀土相对亏损,LREE/HREE值平均为9.14,(La/Yb)N平均值为8.36,δEu平均值为0.58,为Eu亏损型。大离子亲石元素(LILE)Rb、K较富集,强烈亏损高场强元素(HFSE)Nb、Ti、Ta。因此,判定克力代岩体为高钾钙碱性I型花岗岩。结合测年结果和地球化学特征,判定该岩体为晚海西期华北板块和西伯利亚板块碰撞作用形成的同碰撞型花岗岩。     

Phase evolution of Holocene paleoenvironmental changes in the southern Yellow Sea: Benthic foraminiferal evidence from core C02

Assemblages of benthic foraminifera in a sediment core (C02) near the western margin of the southern Yellow Sea Mud were studied to decipher the phase evolution of Holocene paleoenvironmental changes associated with the Holocene marine transgression. It appears that during the early Holocene (11.2–10.1 kyr BP), the faunal was dominated by low salinity and shallow water species Cribrononion subincertum, Buccella frigida and Ammonia beccarii, reflecting a near coast depositional environment. A rapid increase of the relative abundance of Ammonia compressiuscula between 10.1–9.3 kyr BP indicates that the sea level rose rapidly during that time period. From 9.3–7.7 kyr BP, the benthic foraminiferal assemblage was dominated by high percentage of A. compressiscula, suggesting that the sea level was relatively stable. An obvious transition of benthic foraminifera, from the A. compressiuscula-dominated assemblage to an Ammonia ketienziensis-dominated assemblage, occurred between 7.7–6.2 kyr BP, possibly corresponding to a second sea level rapid rise period in the Yellow Sea during the Holocene. This transition may correspond to the gradually strengthened Yellow Sea warm current (YSWC) and finally is established the modern-type circulation in the Yellow Sea. It may also mark the formation of the Yellow Sea cold bottom water (YSCBW) during that period. Since then, the benthic foraminiferal assemblage based on core C02 was dominated by typical YSCBW species, A. ketienziensis, Astrononion italicum and Hanzawaia nipponica, at 6.2–4 kyr BP. A non-deposition period occurred since ～4 kyr BP, which possibly related to the hydrology changes caused by the East Asia monsoon. The two obvious benthic foraminiferal transitions recorded in core C02 during the early and middle Holocene provide evidence that the Yellow Sea has undergone a two-phase rapid sea level rise during the Holocene marine transgression.     

堆石防波堤不规则波浪反射系数试验研究

结合物理模型试验,分析斜坡坡度、波陡、相对水深、护面类型和破波参数等因素对堆石防波堤不规则波浪反射系数的影响规律。将常用的Van der Meer公式,Seelig公式,Postma公式和Davison公式计算值和实测值进行比较,并结合试验数据,基于有效波高和平均周期定义的Iribarren数,得出堆石防波堤不规则波浪反射系数经验公式。结果表明,该公式能较好地计算不规则波作用下块石和扭王块体护面堆石防波堤波浪反射系数。     

影响登陆台风降水量的主要因素分析

利用常规观测和自动站加密资料、卫星云图、雷达及NCEP再分析资料,诊断分析1521号台风“杜鹃”登陆福建减弱过程中造成宁波异常强降水原因,结果表明：本次宁波强降雨是由“杜鹃”减弱后的外围云系在加强西进的副高边缘通过对流发展引发的,伴有强雷电,具有低质心降水特点;中低层大范围、长时间持续的水汽能量输送给本次强降水提供了必要的水汽条件,水汽通量散度出现负值、极小值、变大与强降水的开始、增幅、结束有提前12 h的预示期;能量场的梯度大小和位置对台风暴雨的预报有较好的指示作用,强降水发生在能量场梯度大值区出现12 h之后;本次大暴雨过程发生在对流不稳定条件下,并伴有和暖湿气流相联系的湿位涡水平分量的发展,触发了垂直涡度的增长;中尺度辐合线的位置和强度对未来1 h降水预报有非常好的指示作用。