中国地区MODIS地表反照率反演结果的时空分布研究

应用2003—2015年MODIS地表反照率反演质量数据MCD43A2,统计分析中国地区MODIS地表反照率反演质量的时空分布特征,结果表明:1)中国地区MODIS地表反照率反演质量在空间分布上具有明显的差异,高质量全反演结果(质量标记0)主要分布在东北、华北、西北地区和西南地区的中西部;当量反演结果(质量标记3)主要分布在华东、华中、华南地区和西南地区的中东部;填充值(质量标记15)主要分布在华中、华南、华东地区及西南地区的部分区域。2)在东北、华北和西北地区,只有春、夏和秋季才有超过60%的区域可能获得高精度MODIS地表反照率;可能获得高精度M ODIS地表反照率的区域,在西南地区全年各时段都只有40%~60%,在华东、华中和华南地区全年各时段都不足20%。3)各地当量反演结果的比例一般不足50%,华东和华中地区夏季和秋季当量反演结果的比例超过40%;4)华中和华东地区夏季和冬季,以及华南地区春、夏和冬季,填充值的比例超过50%,华南和华中地区最高甚至超过80%。     

2000~2016年青藏高原地表反照率时空分布及动态变化

应用MODIS地表反照率产品MCD43C3,结合青藏高原自然带数据、积雪覆盖率和植被指数数据,采用一元线性回归方法分析了2000~2016年青藏高原地表反照率的分布及变化特征,结果表明:1）高原地表反照率空间分布差异大,整体上东南部低、西北部高,受地形和地表覆盖影响较大。2）高原地表反照率四季的空间分布变化明显,高海拔山脉和高寒灌丛草甸是高原地表反照率年内和年际变化的敏感地区。3）高原地表反照率年变化介于0.19~0.26,一定程度上表现为“双峰单谷”型,与地表覆盖类型的季节变化密切相关。4）高原地表反照率年际变化整体呈缓慢波动减小的趋势,平均变率约为－0.4×10-3 a-1,减小的区域约占高原总面积的66%,川西 —藏东针叶林带的西南部地区减小得最快,减小速率超过1.0×10-2 a-1。5）高原地表反照率减小与冰川消融和积雪减少密切相关,高原植被覆盖改善也是一个重要因素。     

北冰洋浮冰和开阔海面上的能量平衡特征

利用中国首次北极考察队于 1 999年 8月 1 9日～ 2 4日在北冰洋浮冰区获得的大气近地层垂直廓线和辐射等资料 ,依据相似理论方法 ,对比分析了北冰洋无冰海面和冰面上热平衡参数的变化特征。结果表明 ,海面与大气和冰面与大气之间相互作用的边界层物理过程差异十分明显。冰面吸收的净辐射仅为海面的 6%左右 ,主要消耗于感热输送和冰面融化过程 ,不足部分由水汽在冰面上凝结释放的潜热和冰中的热通量来补充。海面吸收的净辐射主要消耗于潜热输送过程 ,占净辐射的 50 % ,其余热量传向水体深层和用于感热输送 ,分别占净辐射的 2 6%和 2 4 %。由此可见 ,在北冰洋夏季 ,无冰海面有大量的水汽向大气输送 ,这对研究北冰洋地区大气边界层的季节变化过程是至关重要的     

青藏高原GLASS地表反照率产品精度分析

应用2003年青藏高原3个站点的地表反照率观测结果,对比分析了GLASS(Global LAnd Surface Satellites)地表反照率1 km×1 km分辨率产品的精度,结果表明,GLASS黑空反照率、白空反照率与地表反照率地面观测结果的总体变化趋势基本一致,能够有效地反映实际地表状态的变化;局地积雪和云覆盖对GLASS地表反照率产品的精度影响较大,云覆盖导致GLASS地表反照率可能比实际地表反照率高;消除云覆盖和局地积雪的影响后,GLASS黑空反照率、白空反照率与地表反照率地面观测结果的均方根误差显著降低,分别为0.0155和0.0190。     

南极臭氧洞的影响因子和变化趋势

利用卫星和台站观测的南极臭氧资料和NCEP/NCAR再分析资料,分析了南极臭氧近年来的变化特征和影响因子,探讨了南极臭氧洞期间中山站臭氧突变过程与大气动力的作用。结果显示,平流层氯和溴的卤化物当量（EESC）和平流层温度是影响南极臭氧洞面积的关键因子。臭氧总量与EESC和平流层温度均具有显著相关,表明两站虽然都位于臭氧洞边缘,EESC和平流层温度对臭氧总量的变化仍然可以起决定性的作用,同时也验证了EESC参数在东南极大陆沿岸具有适用性。 EESC的年代际变化与臭氧变化趋势相似,臭氧的年际变化与平流层温度关系密切。回归结果表明,2010年后臭氧洞面积逐渐减小,在2070年左右可能恢复到1980年前的水平,但其结果存在很大的不确定性。     

东北冷涡引起的对流输送过程个例分析和数值模拟

平流层-对流层物质交换是影响全球大气成分收支的重要过程.过去的研究认为大尺度的交换过程在平流层-对流层物质交换中最为重要,但是近些年的研究表明,中小尺度过程对平流层-对流层物质交换也有重要贡献.本文利用OMI和MLS数据、ERA-Interim再分析资料,结合中尺度WRF模式综合分析了东北地区发生在冷涡前部和冷涡后部的两次强对流天气过程.结果表明：发生在冷涡前部暖锋云系中的强对流持续时间长,对流垂直尺度小,下平流层静力稳定度高;发生在冷涡后部的孤立强对流持续时间短,水平尺度较小,且在对流层顶附近,静力稳定度小,对流可穿出热力学对流层顶.从示踪物分布情况来看,两次强对流都可将示踪物输送到对流层顶附近,但是冷涡前部对流可将示踪物从边界层输送到整个对流层,而孤立对流是把示踪物输送到对流层顶,而不与自由对流层空气发生混合.

     

带交叉钢筋T形截面短柱抗震性能试验研究

在提出带暗柱异形柱基础上,进一步提出钢筋混凝土带交叉钢筋异形桩这一设计方法。通过3根T形截面短柱抗震性能的试验研究,分析比较了普通T形短柱、带暗柱T形短柱和带交叉钢筋T形短柱的屈服荷载、极限荷载、屈服位移、弹塑性位移、刚度、延性、滞回特性、耗能能力等性能。试验表明加配交叉钢筋可明显提高T形截面短柱的抗震性能。     

2008年度极地大气科学考察

2008年是第4次国际极地年实施的第2年,中国气象科学研究院选派的张东启、逯昌贵、汤洁、丁明虎等10人参加了中国第24、25次南极考察队,分别在南极长城站、中山站和南极冰盖DOME—A地区考察;逯昌贵、汤洁、窦挺峰参加了中国第3次北极北冰洋考察;马永锋参加了中国黄河站北极考察。     

基于土地利用变化的镇赉县降水入渗量研究

针对镇赉县土地利用变化的特点,运用ArcGIS的非监督分类功能及目视解译对研究区TM影像进行了解译分析,该区土地利用变化呈现"二增、三减"的规律,耕地和盐碱地逐年增加,草地、湿地和水域面积减少.选择土地利用变化显著的地类进行降水入渗量的计算,将区域已有研究成果与研究区环境特征相结合,确定了主要地类的入渗系数,依据对研究区主要地类的入渗系数计算了土地利用变化下的区域降水入渗量变化值.     

北固山湿地植物群落特征及其物种多样性研究

北固山湿地位于镇江市东北,由长江携带泥沙长期沉积形成,植被属原生裸地演替,植物种类丰富。但近年由于污染排放及渔民围网捕鱼,植被受到破坏,生态功能被削弱。采用样方法调查了镇江北固山湿地植物群落的组成,种类和外貌,并分析了其物种的多样性差异,从而为湿地的生态修复提供理论和技术依据。试验结果表明:群落物种组成较为丰富,有15科28属33种,但仅限于草本植物,生活型以地面芽植物和一年生植物占优势,物种出现频度上以D、C两个级别为主,表明群落内物种的分布较为均匀。从季相动态上看,季相明显,群落的优势种2~4月前是虉草(Phalarisarundinacea)单优种群,4~6月是虉草-芦苇(Phargnitescommunis)共优种群,6~11月是芦苇-酸模叶蓼(Polygonumlapathifolium)共优种群。随着基底高程的变化,植物呈现明显的平行于堤岸的带状分布,并形成区别明显的三个区域。其中,物种的丰度、多样性指数、群落的均匀度以及生物量均随基底高程的增加而增加,而生态优势度却随基底高程的增加减小。物种多样性指数受立地环境和人为因素的共同影响。其中,一定程度的人为干扰虽降低物种丰度,但由于其对优势种芦苇破坏较为严重,降低了群落的生态优势度而相应提高了群落的均匀度,最终对物种多样性指数有增加效应。在以上研究的基础上,提出了禁止污染排放及围网捕鱼等措施,并在裸露或物种稀少区域人工栽培土著物种以增加湿地生态系统物种的多样性和稳定性。