东北多年冻土退化及环境效应研究现状与展望

东北多年冻土属中高纬度多年冻土,对气候变化非常敏感。数据模型模拟表明,21世纪东北多年冻土区气温会持续上升,显著的变暖将导致多年冻土退化。东北多年冻土呈现自南向北的区域性退化趋势,多年冻土区南部表现为南界的北移、融区的扩大和多年冻土的消失,而北部表现为多年冻土下限的上移、活动层厚度增大及地温升高等。多年冻土的退化会导致寒区生态环境的恶化,如兴安落叶松占绝对优势的天然林带锐减,林带北移,沼泽湿地萎缩等。随着多年冻土的迅速退缩和变薄,原多年冻土中蕴藏的碳将释放出来,对气候变化产生积极的正反馈,加速变暖,并影响全球碳循环。多年冻土退化导致其热状态失稳而造成寒区基础设施损坏,并且影响冻土微生物、碳循环、寒区生态和水文等,而它们是区域气候变化的重要因子,也将成为未来多年冻土研究的重点。而这些研究都需要长期的基础数据作支撑,因此需要进一步完善冻土参数监测网络,用模型厘清气候变化与多年冻土退化及其环境效应之间的关系。     

Objective Analysis on Large-scale Circulation Type and Its Links to Precipitation over China

Atmospheric circulation anomaly is a direct cause of weather and climate change. In the past, most researches for the relationship between Weather Type (WT) and precipitation have mainly focused on the subjective classification and diagnosis. Compared to the subjective analysis, objective classification uses more consistent index and standard unification, thus, we can get more WTs, and it has been widely used in many areas. By using daily 12UTC Sea Level Pressure (SLP), Precipitable Water (PW), and 700 hPa wind speed (UV700) data from ECMWF’s Interim Reanalysis, the classification of WTs over China was performed with the method of obliquely rotated T-mode principle component analysis. WT and its link to precipitation over China were further analyzed. The results show that the influence of different WTs on precipitation is not uniform over China, and also show distinctly difference in different seasons. A common feature is that WTs great impact on the regions and months with large precipitation, while less impact on regions and months have with less precipitation. In addition, precipitation trends originating from WT intensity changes are much more deterministic, significant, and predictable than trends from WT frequency changes.     

影像分割的城市不透水面信息提取

针对线性光谱混合分解在端元选取中的不足,该文提出了结合影像分割的线性光谱混合分解不透水面估算模型。选取植被、高反射率、低反射率、土壤4种端元,利用线性光谱混合分解和结合影像分割的线性光谱混合分解两种模型,以2010年的TM5遥感影像为数据源对哈尔滨市主城区的不透水面进行估算,并对两种模型进行了对比分析。研究结果表明:线性光谱混合分解和结合影像分割的线性光谱混合分解的平均绝对误差分别为19.84%和14.76%,说明结合影像分割的线性光谱混合分解模型比线性光谱混合分解方法的估算精度高。     

大跨度桥梁强震动数字监测系统的研制

主跨1 196 m的龙江特大桥是我国第一座位于高烈度地震区的大跨度悬索桥,频繁的地震活动对大桥结构安全构成严重威胁。大桥建设时建立了健康监测系统,其中包含多个结构地震反应观测点,随后布设了场地强震动观测系统,这是对大桥地震响应观测的进一步补充和完善。本文详细介绍场地强震动观测系统的设计方案、系统构成、通信方式等。该系统获取的观测结果,可为龙江大桥在地震作用下结构健康诊断提供依据,为大桥结构地震响应分析提供可靠的地震动输入,有助于了解大桥结构在地震动作用下的反应特征, 提高大跨桥梁的抗震设计水平。     

西藏努林晚白垩世花岗闪长岩地球化学特征及成因

南冈底斯晚白垩世岩浆岩的成因及地球动力学机制一直存在争议。本文对冈底斯南缘努林花岗闪长岩开展地球化学、锆石U-Pb年代学及同位素示踪研究。结果显示,该岩体具有富SiO₂（66.62%～67.81%）、高Al₂O₃（15.11%～15.66%）、高Sr（>481×10^-6）,低Y（≤8.13×10^-6）和低Yb（≤0.73×10^-6）特征,Sr/Y比值达59～111,显示埃达克岩的特征;岩石轻稀土富集,重稀土亏损,具有显著的Eu正异常;富集大离子亲石元素,亏损高场强元素。（⁸⁷Sr/⁸⁶Sr）_i=0.704011～0.704244,ε_Nd（t）=＋3.61～＋5.75,总体反映地幔源区的Sr、Nd同位素特征。锆石U-Pb LA-ICP-MS测年显示存在83Ma和89Ma两组年龄。结合地质及地球化学分析,认为努林花岗闪长岩是新特提斯洋洋脊俯冲引起的镁铁质新生下地壳部分熔融的产物。     

填方边坡稳定性影响因素敏感性分析

以重庆某核电场地填方边坡为例,采用均匀试验设计法安排试验,运用回归分析法对比分析各个因素对边坡稳定性影响的差异,得到各影响因素对填方边坡稳定的敏感性.影响边坡稳定性的主要因素为填料内摩擦角￠、边坡坡度α和地下水水位Hw.根据各影响因素对边坡稳定性的敏感性大小,填方边坡的设计和施工中可采取更具针对性的工程措施.     

基于城市内涝仿真模型的天津风暴潮灾害评估

基于城市内涝仿真模型,根据天津沿海地区的地形、地貌特征以及排水系统等对城市内涝仿真模型进行改进,在沿海边界和河口设置时变水位,使得模型拓展到既能模拟暴雨产生的内涝,也能模拟由于风暴潮侵袭造成的淹没情景。该模型对天津沿海地区历史上典型风暴潮个例以及10年、20年、50年、100年一遇重现期风暴潮产生的积水范围和积水深度进行了模拟,并对2012年8月3日台风达维 (1210) 造成的天津沿海风暴潮进行了业务试应用。将历史风暴潮个例模拟结果以及2012年8月3日的评估结果与实际灾情进行对比,结果显示模型具有较好的模拟能力,可应用于风暴潮灾害的评估和预估业务中,为相关部门和行业提供决策参考。     

大型湖库滨岸带蓝藻水华堆积风险评估——以巢湖为例

淡水湖库富营养化与蓝藻水华是全球性的突出水环境问题,尤其是滨岸带严重蓝藻水华堆积甚至造成了水体黑臭、威胁饮用水安全等严重危害,科学评估滨岸带蓝藻水华堆积风险、精准识别蓝藻水华易堆积区域是水环境管理与研究中亟待解决的关键科学问题.本研究以我国长江中下游的大型浅水富营养化湖泊巢湖为研究对象,依托流域水文与湖泊水动力模拟、遥...     

普洱市宜居气候适宜性分析

气候舒适的程度及持续时间的长短,是影响旅游发展和人类居住环境适应性的重要因素。基于1981 2010年普洱市10个县区气象站的日平均气温、相对湿度及风速等常规气象观测资料,对季节划分、气温极值和平均气温空间分布进行了分析,计算舒适度指数(包括温湿指数、风寒指数、人体舒适度指数),研究了普洱市的宜居气候舒适性。结果表明:普洱市夏季90%的区域平均气温为20~24℃,仅有东部和中部少数河谷地带超过24℃;冬季90%的区域平均气温均在10℃以上。冬半年全市最低气温低于0℃的年平均日数不足1天,夏半年全市最高气温高于35.0℃的年平均日数不足4天。因此普洱市"冬无严寒、夏无酷暑",全年有6~9个月的春秋宜人气候,是典型的全年"人体感觉舒适"的宜居气候区,尤以夏半年最为舒适。近10年普洱市快速增长的旅游总人数和完成的GDP进一步说明普洱市的宜居和旅游的气候适宜性。     

广州市城市电力消费对气候变化的响应

低纬度地区的城市电力消费对气候变化有较为敏感的响应。该文引入了气候变化对农业产量和能源影响的研究方法, 分别建立了气候变化对电力消费影响强度的动态评估模型和降温度日模型, 对广州市城市电力消费对气候变化的响应作了深入分析。结果表明:广州市城市电力消费量主要受到气温、湿度、风速等气象因子的影响, 其中气温为关键性因子; 综合考虑各气候因子和气候变化的稳定性, 1956—2005年的近50年, 广州市气候变化对城市电力消费影响强度是持续稳定增加的, 正强度出现的概率呈现出增大趋势, 以10%/10a的速度增长; 通过对广州市降温度日的分析可知, 5—10月为主要的降温时期, 其气温的升高对降温度日强度变化影响很大, 达到46.6%/ ℃, 同时, 广州市的降温期长度变率也呈递增趋势, 因此, 气温的升高引发的降温度日的增加对广州市城市电力消费有深刻影响; 在未来气候变暖情景下, 夏季平均最高气温每升高1 ℃, 广州市全年单位工业产值耗电将增加2.02%, 5—10月的平均气温每升高1 ℃, 居民生活用电量的百分比将增加1.25%。在未来, 气候变暖将使城市用电压力有继续增大的趋势。