不同的边界层参数化方案对江淮一次暴雨过程数值试验研究

利用WRF模式分别耦合YSU、MYJ、ACM2和MRF边界层参数化方案对长江中下游地区2013年7月的一次暴雨个例进行模拟实验。为了检验边界层参数化方案的重要性,研究使用无边界层方案(NOPBL)的WRF模式对这次暴雨进行了模拟。通过与实测数据进行对比和分析,本文检验了这五种不同的实验设计对降水落区、总量、基本气象要素的模拟能力。综合模拟结果表明,不同的边界层参数化方案模拟的结果不同。不论是否使用边界层参数化方案,均能模拟出雨带的基本走向,但不同的方案对降水中心强度及位置的模拟与实况相比有差异。NOPBL产生了最大的偏差,ACM2和MRF次之,MYJ的方案对于小雨与大雨的模拟最优,而YSU对不同强度暴雨模拟的正确率都较高。通过物理量分析对比,MYJ方案较优的原因是:1)风场检测,MYJ方案的模拟结果更接近观测值;2)850 hPa水汽通量散度检测,MYJ方案能够模拟两支水汽输送通道。一支以偏西南风为主,在急流出口区有较强的南风风速辐合,使得从西南方向来的水汽向暴雨区辐合;另一支将偏东水汽向西部输送,保证暴雨区局部辐合。3)垂直速度检测,MYJ,YSU方案模拟的垂直运动中心与降水落区相近,但YSU模拟上升速度偏大,相对而言MYJ方案更合理。     

黄河上游近60a径流量与降水量变化特征研究

为探究黄河上游径流量与降水量变化特征,基于唐乃亥、下河沿、头道拐3个水文站近60 a的降水量、径流量资料,采用线性倾向趋势检验、Mann-Kendall检验法（M-K趋势检验）、Spearman秩次相关检验、M-K突变检验、Pettitt非参数检验、有序聚类分析、累积距平法、双累积曲线等分析方法对比研究了黄河上游及上游不同子区域降水量和径流量的变化特征,并讨论了径流量对降水量的响应关系。结果表明：黄河上游降水量呈不显著增加趋势,在2003年发生突变,突变前后变化率为4.67%;径流量呈显著减少趋势,突变年份为1986年,突变前后变化率为35.34%。3个子区域年降水量变化趋势分别呈显著增加、不显著增加和显著减少趋势,径流量均呈减少趋势。以唐乃亥以上的Ⅰ区为基准区时,唐乃亥—下河沿所在的Ⅱ区降水量因素对径流量的影响达到25.08%,非降水量因素为74.92%,而下河沿—头道拐的Ⅲ区,降水量对径流量的影响为32.14%,非降水量因素为67.86%。研究结果对黄河流域水资源综合管理与科学配置具有参考意义。     

CBQ-30A型轻便取样钻机的研制与应用

为解决特殊浅覆盖地层取样难题,有针对性地研制了CBQ30A型轻便取样钻机。介绍了CBQ30A型轻便取样钻机的各主要模块结构：轻巧型动力机、闸块式离合器、自主专利换挡机构、简化式水龙头和便拆式传动机构。该款钻机已通过多地生产性验证,基本满足了绿色勘查的需求,对浅层取样钻探技术推广有较好的促进作用。     

Variation of fluxes of water vapor, sensible heat and carbon dioxide above winter wheat and maize canopies

Surface energy fluxes were measured using Bowen-Ratio Energy Balance technique (BREB) and eddy correlation system at Luancheng of Hebei Province, on the North China Plain from 1999 to 2001. Average diurnal variation of surface energy fluxes and CO₂ flux for maize showed the inverse “U” type. The average peak fluxes did not appear at noon, but after noon. The average peak CO₂ flux was about 1.65 mg m^-2 s^-1. Crop water use efficiency (WUE) increased quickly in the morning, stabilized after 10:00 and decreased quickly after 15:00 with no evident peak value. The ratio of latent heat flux (λE) to net solar radiation (R_n) was always higher than 70% during winter wheat and maize seasons. The seasonal average ratio of sensible heat flux (H) divided byR _n stayed at about 15% above the field surface; the seasonal average ratio of conductive heat flux (G) divided by R_n varied between 5% and 13%, and the averageG/R> _n from the wheat canopy was evidently higher than that from the maize canopy. The evaporative fraction (EF) is correlated to the Bowen ratio in a reverse function.EF for winter wheat increased quickly during that revival stage, after the stage, it gradually stabilized to 1.0, and fluctuated around 1.0. EF for maize also fluctuated around 1.0 before the later grain filling stage, and decreased after that stage.     

叶城波龙7.20泥石流应急调查及灾害链实时观察

针对叶城柯克亚乡波龙7.20突发泥石流灾害,现场开展了应急科学调查。对沟下游泥石流堆积区进行量测,对上游突发小型滑坡-堰塞湖-泄流全过程开展实时观察。结果发现:泥石流固体物质主要是晚更新世风积土滑坡和中元古变质岩及碳酸盐岩崩塌,水体来源主要是强降雨导致的上游洪水及堰塞湖溃决;沟谷上游以稀性泥石流为主,下游加入了崩塌块体及河道砂砾石,粘度有所增大;堆积区呈块石散落和淤积状态。据现场多个老堰塞坝推测,波龙沟泥石流发生周期约15~20年。现有停车场位于沟口堆积区,需加大极端洪水及泥石流排泄空间,拓宽排导沟槽净空。     

长江中游黄盖湖富营养化趋势分析及原因诊断

为评估黄盖湖富营养状况和变化趋势并诊断主要成因,以2015～2021年环境监测站点水质数据和2021年秋季的4次全湖加密监测数据为基础,采用综合营养状态指数（TLI（Σ））评价了黄盖湖富营养化程度及变化趋势,使用污染指数法评价了黄盖湖表层沉积物污染程度,基于沉积物与水体间氮磷的相关关系和入湖河流水质状况,初步推断了黄盖湖富营养化的主要原因。结果表明,2015 2021年黄盖湖TLI（Σ）依次为44.14、45.91、42.39、49.79、49.01、49.62和52.77,呈逐年升高的趋势,由中营养状态转变为轻度富营养状态,夏、秋季富营养化程度高于冬、春季;TLI(SD)、TLI(TN)和TLI(TP)贡献率分别为28%、18%和16%,营养盐浓度增加和透明度降低是黄盖湖水体富营养化的主要驱动因子。沉积物TP和TN平均含量分别为791和2691 mg/kg,为重度污染,有较高的释放风险。表层沉积物与表层水体之间TN相关性较弱,TP相关性较强,但受风速、水深等因素影响较大,湖面风速较高时浅水区域表层沉积物中P更容易释放至上覆水。入湖河流的外源输入以及风浪作用下沉积物再悬浮导致的营养盐浓...     

可用于边坡工程和地下工程排水的一种新技术

岩土工程中广泛采用的普通排水孔技术常常会出现泥砂堵孔现象,相应的排水孔随之也失去应有的排水功能。为此,作者提出了一种具有长期排水效果的新技术,即纤维束导渗排水孔技术。通过对比试验可以发现:即使发生泥砂堵孔的现象,利用该项新技术也可以实现长期有效排水的目的。与普通排水孔相比,新型排水孔的造价也不高,可望在岩土工程领域得到广泛应用。     

Evaluation of Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM) satellite precipitation products for drought monitoring over the middle and lower reaches of the Yangtze River Basin,China

Drought is one of the most frequent and widespread natural disasters and has tremendous agricultural, ecological, societal, and economic impacts. Among the many drought indices, the standardized precipitation index(SPI) based on monthly precipitation data is simple to calculate and has multiscale characteristics. To evaluate the applicability of high spatiotemporal resolution satellite precipitation products for drought monitoring, based on the Tropical Rainfall Measuring Mission(TRMM) products and station-based meteorological data, the SPI values at different time scales(1, 3, 6, and 12 months) were calculated for the period of 1998–2016 in the middle and lower reaches of the Yangtze River Basin(MLRYRB). The temporal correlations show that there is a high degree of consistency between calculations at the different time scales(1, 3, 6 and 12 months) based on the two data sources and that the amplitude of fluctuations decreases with increasing time scale. In addition, the Mann-Kendall(MK) test method was applied to analyze the trends from 1998 to 2016, and the results suggest that wetting trends clearly prevailed over drying trends. Moreover, a correlation analysis of the two data sources based on 60 meteorological stations was performed with the SPI values at different time scales. The correlation coefficients at the short time scales(1, 3, and 6 months) are all greater than 0.7, and the correlation coefficient at the long time scale(12 months) is greater than 0.5. In summary, the results demonstrate that the TRMM 3 B43 precipitation product provides a new data source that can be used for reliable drought monitoring in the MLRYRB.     

基于无人机高光谱影像波段选择的薇甘菊分类

薇甘菊是危害最严重的外来入侵物种之一,其生长与传播极其迅速,对我国森林生态系统造成了严重破坏,相关管理部门需要一个有效的薇甘菊监测手段。传统人工调查方式需要投入大量的人力物力,成本高昂、效率低下;近年来快速发展的高光谱遥感技术为薇甘菊的监测提供了新思路。本文以无人机搭载的Nano-Hyperspec高光谱仪获取的广东省增城林场遥感影像数据为基础,对高光谱数据进行几何校正、影像降噪处理、辐射定标及坏带波段剔除等影像预处理;运用最佳指数因子法(OIF)、自适应波段法(ABS)、自动子空间划分(ASP)与自适应波段相结合的波段选择法(ASP+ABS) 3种方法进行波段选择,获取信息量较大且波段间相关性较低的特征波段组成薇甘菊分类最佳波段组合,生成3幅遥感影像;最后采用支持向量机方法(SVM)对生成的3幅不同遥感影像进行分类,以分类结果的精度评价3种波段组合对薇甘菊高光谱特征的响应程度,选出更能反映薇甘菊的光谱特征的波段组合。试验结果表明,针对Nano-Hyperspec遥感影像数据,使用OIF波段选择法,研究区内薇甘菊的制图精度和用户精度分别为74.62%、66.52%;使用ABS波段选择法...     

城市空气污染预报系统CAPPS2.0在辽宁的应用及检验

在利用CAPPS2.0进行空气质量自动化预报的前期工作中,为了验证模式的准确性,对辽宁省14个主要城市2003年1月的31 d、4月、7月和10月各12 d作出了模拟,分别得到各城市SO2、NO2和PM10的污染指数预报值。将各污染指数每天模拟的预报值与实际监测值进行对比,发现春、夏、秋季的预报效果非常好,而冬季预报值明显偏高。对预报值与监测值的相关性检验表明两者相关性非常显著,冬季预报值出现的是一个系统误差,可以通过修改模式进行订正。