A model study of the Copper River plume and its effects on the northern Gulf of Alaska

A three-level nested Regional Ocean Modeling System was used to examine the seasonal evolution of the Copper River (CR) plume and how it influences the along- and across-shore transport in the northern Gulf of Alaska (NGoA). A passive tracer was introduced in the model to delineate the growth and decay of the plume and to diagnose the spread of the CR discharge in the shelf, into Prince William Sound (PWS) and offshore. Furthermore, a model experiment with doubled discharge was conducted to investigate potential impacts of accelerated glacier melt in future climate scenarios. The 2010 and 2011 simulation revealed that the upstream (eastward) transport in the NGoA is negligible. About 60 % of the passive tracer released in the CR discharge is transported southwestward on the shelf, while another one third goes into PWS with close to 60 % of which exiting PWS to the shelf from Montague Strait. The rest few percent is transported across the shelf break and exported to the GoA basin. The downstream transport and the transport into PWS are strongly regulated by the downwelling-favorable wind, while the offshore transport is related to the accumulation of plume water in the shelf, frontal instability, and the Alaskan Stream. It takes weeks in spring for the buoyancy to accumulate so that a bulge forms outside of the CR estuary. The absence of strong storms as in the summer of 2010 allows the bulge continue growing to trigger frontal instability. These frontal features can interact with the Alaskan Stream to induce transport pulses across the shelf break. Alternatively as in 2011, a downwelling-favorable wind event in early August (near the peak discharge) accelerates the southwestward coastal current and produces an intense downstream transport event. Both processes result in fast drains of the buoyancy and the plume content, thereby rapid disintegration of the plume in the shelf. The plume in the doubled discharge case can be two to three times in size, which affects not only the magnitude but also the timing of certain transport events. In particular, the offshore transport increases by several folds because the plume appears to be more easily entrained by the seaward flow along the side of Hinchinbrook Canyon.     

断层围陷波观测和应用

断层围陷波的观测特点是利用密集的地震台阵,横跨断层布设测线。可以利用爆炸震源也可以利用余震进行观测,本文分别介绍了实际观测的例子。对大地震破裂带内部的观测,测线位置通常布设在地表破裂带明显、已开挖了地震探槽、断层陡坎出露等地震地质的典型地段。利用爆炸震源激发观测断层围陷波,震源位置应尽量选择在断层带上,震源炸药量大约500kg,测线位置与震源的距离大约5—15km。断层围陷波在新破裂带和老的断层中都能形成和传播,因此该方法可以用于大震破裂带研究,也可以用于城市活断层探测。     

青藏公路工程活动对沿线植被覆盖的影响

利用2000-2012年的MODIS 增强植被指数（Enhanced Vegetation Index,EVI）数据,结合研究区3个气象台站长期的气象数据,分析了青藏公路沿线植被变化总体趋势,以及不同整修措施对周边植被覆盖带来的不同影响.通过实地考察,选取了16个受工程活动影响的典型路边样方,3个铁路边样方和8个远离公路铁路的自然样方,对比路边和自然样方,分析植被的自我恢复能力以及4个主要影响因子.结果表明：青藏公路沿线植被覆盖变化是在整个气候变化的背景下,叠加了工程活动的影响.植被的恢复能力与其所在路段的地形、植被覆盖度、气候条件、以及工程活动的强度均有关系,抑制植被生长的因素越多,植被恢复越慢.     

环境外部性与污染企业城市内空间分布特征——基于深圳污染企业的实证分析

随着城市生态环境的恶化,发达地区环境管理力度不断加强,使得污染企业的空间分布表现出强烈的环境容量制约性和政府规制主导性。为应对这种制约与规制,在城市内部,污染企业向城市边界和环境准入门槛低的区域迁移,使得污染企业空间分布及其所形成的城市污染格局更加复杂。利用2007 年深圳市污染源普查数据,通过OLS和稳健回归分别探讨了废水、废气和固体废弃物污染企业环境外部性及其城市内空间分布特征。研究发现：深圳废水与固体废弃物污染严重企业具有明显地靠近城市外围边界但远离香港、经济特区分布的特征,以邻为壑的污染转嫁将辖区内的环境负外部性扩展到邻近城市,以避免对本城区的污染。同时,废水排放较多的污染企业也有明显的靠近城市环境功能较低的外流河分布的特征。企业所有制性质、经营时间等在一定程度上影响企业的排污能力,进而影响污染企业的空间分布。另外,不同排污类型的企业空间分布也具有显著的差异。本研究对于转型期正确制定城市产业结构空间调整政策,合理引导经济环境协调发展,尤其是避免跨界流域河道等成为转移负外部性的通道具有重要启示。     

基于可达性分析的高速公路投资空间溢出效应

基于可达性分析方法,探讨新建交通基础设施投资给邻近地区带来的空间溢出效应及其特征。以2005-2009年江苏省各市新建高速公路为例,通过GIS 空间分析模型、经济潜力指数及情景分析法,得到江苏各市新建高速公路投资建设带来的经济潜力收益值,并在此基础上应用平均溢出效应模型得到区际可达性溢出矩阵,结合各地交通投资与溢出效应货币化模型将区际溢出矩阵货币化,得到区际交通投资矩阵来重新分配各市交通投资成本,以此表示交通投资空间溢出效应。结果显示：可达性溢出效应传递基本上随着到新建高速公路距离增加而衰减,然而各市新建高速公路在邻近地区产生非均衡性的溢出效应,新建高速公路方向、区位以及高速公路网络体系影响了溢出效应强度分布。中间地区交通建设更有助于推动边缘地区可达性水平提高,其交通投资溢出效应普遍比边缘地区规模大,溢出投资占实际投资比重高,区域边缘地区多数为溢出效应的输入地区。     

重特大自然灾害综合评估

基于作者近年对多次重特大自然灾害综合评估的实践,就重特大自然灾害的影响范围、破坏程度、直接经济损失的综合评估予以阐述。重特大自然灾害快速评估结果是制定应急救援、转移安置方案和恢复重建规划的科学依据。综合现场调查、遥感监测、模型评估和地方上报数据于一体,是提高重特大自然灾害评估结果准确度和精度的关键。制定科学合理的重特大自然灾害评估指标体系,仍然需要在大量综合评估的实践中完善。     

太湖浮游藻类的后向散射分离及其叶绿素a浓度反演

浮游藻类的后向散射是水体光谱构成的重要组成部分,作为水体辐射传输模型中的重要参数,高精度的藻类后向散射系数对水体叶绿素a浓度的遥感反演精度至关重要。本文以简化的辐射传输模型-生物光学模型为基础,尝试性分离了太湖浮游藻类的后向散射系数。通过藻类后向散射规律分析,建立了浮游藻类吸收、后向散射特征的叶绿素a反演模型,改善了叶绿素a浓度的遥感反演精度。分析表明：藻类颗粒物的后向散射系数与吸收系数之间存在反比关系,且在560 nm、700 nm附近存在明显的散射峰,与叶绿素a浓度之间相关性显著;低密度藻类水体总悬浮颗粒的后向散射以非色素颗粒为主导,适合采用经典的指数模型模拟后向散射系数,而藻类密度较高的富营养化水体,水体总悬浮颗粒的后向散射以藻类颗粒为主导,传统的指数模型已不适用;采用分离藻类后向散射系数的方法,使得叶绿素a浓度的反演值与真实值相关系数从0.66提高到0.98,相对误差从55%降低到38%,均方根误差(RMSE)也由60.95 μg/L降低至13.98 μg/L。其真实性检验表明,与经典指数模型方法相比,利用藻类颗粒后向散射分离方法反演叶绿素a浓度,能够显著改善反演精度。     

北极航线的世界航运网络格局影响分析

北冰洋冰层的加速融化,引发了世界对北极航线相关问题的关注和思考,尤其是北极航线全线贯通之后,将会对当今世界航运网络格局产生更加深远的影响。本文分析了世界航运网络格局的内涵和现状,随后讨论了世界航运网络格局的要素,并以此为基础,分析了北极航线通航后对世界航运网络格局的影响,进而提出北极航线通航后我国的应对策略。