中国重点旅游城市气候舒适度及其变化趋势

基于地面气象观测资料和通用热气候指数,研究中国12个重点旅游城市的气候舒适度及其1960-2013年间的变化趋势。结果显示：① 依据气候舒适度年内分布特征,所有城市可分为5种类型,即春、秋适型,春、秋、冬适型,春、夏、秋适型,冬适型和全年不适型。② 1960-2013年,年均通用热气候指数基本均显著增加;哈尔滨、大连增幅最大,分别达1.73 ^oC/10a、1.44 ^oC/10a。月均通用热气候指数也一致增加,且增幅冬季大、夏季小。③ 从年尺度看,各城市“冷不舒适”频率降低,“热不舒适”频率增加。哈尔滨、乌鲁木齐、北京、拉萨、西安、上海、三亚年“舒适”频率增加,尤其拉萨增幅高达8.9 d/10a;呼和浩特、大连、昆明、重庆、广州年“舒适”频率降低。④ 从月尺度看,6-9月的“舒适”频率整体降低;11-2月的“舒适”频率整体增加;3-5月及10月表现为纬度或海拔较高城市的“舒适”频率增加,其余城市降低。     

基于内存数据库Redis的轻量级矢量地理数据组织

矢量地理数据的高效组织管理是空间数据应用的关键问题之一。矢量地理数据服务作为一种重要的公众空间信息服务,已经得到广泛应用。公众对矢量地理数据服务性能提出了越来越高的要求,包括实时响应、高并发、高吞吐量等。当前的矢量地理数据服务后台数据存储组织,通常基于磁盘和关系数据库,其在面对公众日益增长的需求时已经显得力不从心。本文提出了一种以内存数据库Redis的轻量级矢量地理组织方法,能在高并发情况下有效提高矢量地理数据服务性能。论文首先分析了Redis的存储机制,设计了矢量地理数据库的分层组织模型,利用Redis丰富的数据结构对矢量地理数据及其相关元数据进行存储管理,然后,以网格索引为例,设计了Redis的空间索引,最后,设计Redis的矢量数据引擎原型系统,并进行了实验验证。结果表明,Redis的矢量地理数据库显著提高了响应速度,且并发性能更好,可广泛应用于大型空间数据库前端高速缓存和高性能空间索引库。     

Spatial and temporal distribution of large volcanic eruptions from 1750 to 2010

Using the dataset provided by the Smithsonian Institution＇s Global Volcanism Program, we have extracted the large volcanic eruptions（volcanic explosivity index ≥ 4） from the period 1750–2010 and have then analyzed the main characteristics of large volcanic eruptions since 1750 according to their geographic latitudes, their elevations, and the years and months in which they occurred. The results show that most large volcanic eruptions were located around the margins of the Pacific Ocean and the islands of Sumatra and Java, especially in the equatorial regions（10°N–10°S）. Large volcanic eruptions were concentrated at 1000–2000 m elevations and in the months of January and April. There were more eruptions in the summer half-year（from April to September） than in the winter half-year（from October to the next March）. Large volcanic eruptions have interdecadal fluctuations, including cycles of 15–25 years and 35–50 years, which were detected by Morlet wavelet analysis, with the fluctuations being more frequent after 1870 than before. During the periods 1750–1760, 1776–1795, 1811–1830, 1871–1890, 1911–1920 and 1981–1995, there were relatively many large volcanic eruptions.     

能源保障风险综合评价指标体系研究——以煤炭和石油为例

能源保障风险综合指标体系研究是能源保障风险评价的基础工作和重要内容。其中,煤炭和石油作为我国能源供给与消费的主体,其保障风险源于资源、生产、运输、市场和消费五大方面。煤炭和石油保障风险的综合评价实质上,是在对各风险源产生风险可能性展开评估的基础上进行集成和综合,进而形成煤炭和石油保障综合风险指数。本文借鉴有关风险研究的综合评价方法,运用层次分析模型,形成由目标层、准则层、子准则层和指标层等4个层次、共14个指标的保障风险识别与评估指标体系,并构建了煤炭和石油保障综合风险度,以及各风险源风险度的评价模型。根据评价模型计算得到的煤炭和石油保障综合风险度指数(ESCR I),在此基础上对煤炭和石油保障风险进行综合的等级划分,并将其风险可能性划分为极低、低、中、高、极高5个级别。这一研究结果可在煤炭和石油保障风险乃至在整个能源保障风险评估与管理中,为辨识、预测和应对风险提供理论与方法上的参考。     

2016-2060年欧美中印CO2排放变化模拟及其与INDCs的比较

研究各国在未来政策实施下温室气体排放量变化,对比其与国家自主贡献预案（INDCs）承诺目标的差别,对促进各国继续提高温室气体减排力度、加强国际合作,实现全球应对气候变化的长期目标有重要意义。基于最新的各国经济和能源数据,构建了化石能源CO₂排放的动态模型,通过设置“延续”和“规划”两类情景,模拟了欧盟、美国、中国、印度2016-2060年的CO₂排放量变化,并与各自的INDCs进行了对比。结果显示：① 中国在全部实现既有政策规划的前提下,将于2030年达到CO₂排放峰值,约11277±643 Mt CO₂,比延续过往发展趋势的情景提前10年达峰,峰值降低接近3000 Mt CO₂;2030年单位GDP碳强度比2005年下降约63.6%,一次能源消耗中非化石能源占比约24.7%,能够实现中国提出的INDC目标。② 在全部实现既有政策规划的前提下,欧盟和美国CO₂排放量有明显下降,印度CO₂排放增速将明显放缓,欧盟和印度基本可以实现INDCs的最低要求,但美国与其最低承诺目标尚有差距。③ 各国INDCs目标均有力度,其中以中国和美国最为突出。但要在INDCs目标基础上,更进一步减缓全球增暖,确保21世纪末气温上升幅度低于2 ℃甚至1.5 ℃,发达国家需进一步推进减排举措、技术、资金等的落实,包括带头推进碳捕获与封存技术,以尽早实现CO₂排放负增长,并对发展中国家提供资金和技术支持。     

High-resolution precipitation data derived from dynamical downscaling using the WRF model for the Heihe River Basin,northwest China

Theoretical and Applied Climatology - The community of climate change impact assessments and adaptations research needs regional high-resolution (spatial) meteorological data. This study produced...     

How climate change impacted the collapse of the Ming dynasty

Based on the reconstructed temperatures, precipitation changes, and occurrences of extreme climate events, together with historical records on fiscal deterioration, food crises, and the frequencies of popular unrest, rebellions and wars, we identified three principal ways in which climate change contributed to the collapse in the Ming dynasty. Firstly, cooling, aridification, and desertification during a cold period destroyed the military farm system, which was the main supply system for the provisioning of government troops on the northern frontiers; these impacts increased the military expenditure from 64 % of total government expenditure in 1548–1569 to 76 % in 1570–1589 and thus aggravated the national fiscal crisis that occurred during the late Ming dynasty. Secondly, climate deterioration (e.g., cooling, aridification, and an increase in the frequencies of frost- and drought-related disasters, etc.) led to a 20–50 % reduction in the per capita production of raw grain in most areas of China, which resulted in widespread food crises and exacerbated the vulnerability of social structures during the last several decades of the Ming dynasty. Thirdly, the severe droughts occurring in 1627–1643 were a key trigger to the peasantry uprising. These droughts also played a significant role to promote the peasantry uprising, especially reviving the peasantry troops by recruitment of famine victims when they nearly perished in 1633 and 1638, and severely disrupting the food supply for the government troops, resulting in the final defeat of the government troops by the peasantry troops. This study contributes to an understanding of the climate-related mechanisms behind the collapse of the Ming dynasty, and provides a historical case study that enhances our understanding of the nature of interactions between climate change and social vulnerability.     

张家口市崇礼的雪季与冬奥会赛期的降雪特征分析

利用张家口市崇礼1960-2014年逐日降水和天气现象资料,分析了雪季与冬奥会赛期(2月4-20日)的降雪特征。结果显示：崇礼最早降雪初日为10月13日,最迟降雪终日为4月30日,初、终雪日多年平均为11月2日和4月6日;雪季长度最长和最短分别为190 d和123 d,多年平均为156 d。雪季间最长连续无降雪时段多出现在12月末到1月下旬。冬奥会赛期前的11月上旬降雪日数少,但降雪量较大;此后各旬降雪日数、雪量差异不大。2月4-20日间平均4~5 d出现一次降雪,且主要为中小雪,出现大雪的概率极低。这些结果为冬奥会赛场充分利用降雪资源、制定赛事计划和赛事期间的气象条件预测及预报等保障提供参考依据。     

基于权重线性加和模型的城市污泥土地利用适用性评估

城市污泥土地利用的环境问题是限制其大规模利用的主要因素。本文建立基于权重线性加和模型的城市污泥土地利用环境风险控制方法,提出北京市城市污泥土地利用环境风险控制方案。不同因素对城市污泥施用的环境影响依次为：土壤重金属含量（0.22）>土地利用类型（0.17）≈土壤类型（0.17）≈自然降雨（0.17）>坡度（0.13）>与自然水体距离（0.09）>与城镇居民区距离（0.05）。北京市城市污泥低风险适宜施用区域主要集中在平谷和顺义交界处、昌平-延庆中部以及房山的东部山间林地,施用面积为2033 km²。中风险施用区分布在西南部、东南部的林地和旱地的混合区域,面积为5079 km²。高风险施用区面积为380 km²,分布在石景山以及门头沟东北部、房山西南部以及平谷北部区域。禁止施用区面积达8916 km²,主要分布在城区及城区周边的郊县、延庆、怀柔、密云等部分区域。     

过去2000 a中国东部冬半年温度变幅与周期

根据以历史物候等文献记载为基础重建的过去2000 a中国东部地区温度变化序列,结合ECHO-G模式所模拟的中国东部过去1000 a温度变化结果,对中国东部年代际和百年际时间尺度的温度变幅进行了分析,并利用小波分析方法对温度百年至千年尺度的准周期波动特征进行了探讨。主要结果有： 1）在年代和百年际尺度上,中国东部的冬半年温度变幅分别达2.0℃以上和0.5～1.0℃之间。其中重建结果显示,在年代和百年际尺度上,20世纪的增暖幅度与20世纪以前曾经出现的最大幅度一致;但模拟结果显示,20世纪的增暖幅度已经超出了20世纪以前曾经出现的最大幅度;2）在百年至千年尺度间,中国东部的温度变化存在准100 a、250 a、400 a、600 a和1000 a等时间尺度的准周期波动。20世纪不但与1-3世纪、9-13世纪一样,同属千年尺度的暖峰,而且在其他百年际时间尺度的波动上也属于暖峰。这说明,20世纪的增暖不能仅归因于人类活动而致的"温室效应"增强,同时它也是气候自然波动的产物。