人类世可持续发展背景下的远程耦合框架及其应用

在全球一体化进程不断加深的背景下,国家与地区之间的联系日益紧密,产生了一系列跨国家、跨地区、多尺度的社会—经济—环境影响,远程耦合（Telecoupling,社会、经济、环境的远距离相互作用）科学概念和综合框架的提出为解决上述问题提供了新方法和新途径。为更好促进远程耦合综合框架的正确使用和规范推广,本文系统解析了远程耦合综合框架,厘清各组成部分的定义和功能,梳理了框架的应用现状;通过对3个中国典型案例的阐释,展示了远程耦合综合框架的使用方法、结果分析及由此得出的科学意义和政策价值;最后描述了远程耦合综合框架使用中需要重点关注的问题,并对其应用前景进行了展望。远程耦合综合框架的推广应用有助于以跨国家、跨地区、多尺度的视角,重新审视多个人类与自然耦合系统的相互作用,揭示隐藏的远距离地理空间作用的科学价值,服务于有关政策的制定和实施,促进全球社会、经济、环境的可持续发展。     

模拟积水深度下若尔盖高原木里薹草叶片的生理生态特征

为了研究不同积水深度下若尔盖高原木里薹草(Carex muliensis)叶片的生理生态特征,于2016年4月23日,在若尔盖县喀哈尔乔县级湿地自然保护区内,将生长着木里薹草的原状土柱移栽至若尔盖湿地国家级自然保护区管理局实验场的木箱内,使木里薹草继续生长;设置3种模拟积水深度,分别为20 cm、10 cm和0 cm(无积水),于2019年6月30日、7月16日和8月1日,测定各积水深度下木里薹草叶片的光合气体交换参数、叶绿素荧光参数和生长指标。研究结果表明,随着积水变浅至无积水,3个观测日的木里薹草叶片的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率都显著减小(n=5,p0.05),而胞间CO2浓度显著增大(n=5,p0.05);积水深度变化对木里薹草叶片的最小荧光产量、PSⅡ反应中心最大光化学效率和碳稳定同位素δ13C值无显著影响;随着积水变浅至无积水,木里薹草叶片的光化学猝灭系数和电子传递量子效率也减小,非光化学猝灭系数增大;随着积水变浅至无积水,木里薹草的株高变矮,叶长变短。     

天津市构建低碳城市的策略研究——基于碳排放的情景分析

低碳城市是在改造和适应全球气候的基础上提出的未来城市发展模板。城市的碳排放值是衡量低碳城市的主要指标。从社会经济、能源和环境3个角度分析了天津市现状,并在此基础上进行情景分析,估算不同情景下天津市2010—2050年的碳排放量。主要结论有:(1)天津市近10年能源消费量和碳排放量均呈现出持续上涨的趋势;(2)从产业结构来看,第二产业所产生的碳排放是天津市碳排放的主体,而一次能源中,煤炭所形成的碳排放占据了首位;(3)天津市在节能情景下即可完成我国2020年的减排承诺,在低碳情景下,天津市可以承担更多的减排责任;(4)按低碳模式发展,天津市将在2020—2035年间达到碳排放的高峰。基于这些结论,提出天津市构建低碳城市的策略,这些策略也同样适用于处于城市化后期的其他中国城市。     

夏季南海—菲律宾上空低频热源对东亚环流影响的数值试验

采用钱永甫ｐ－σ五层坐标原始方程模式，研究南海－菲律宾地区上空的低频热源对东亚大气环流的影响。结果表明，当低频热源处于加热位相时，对流层上层澳大利亚上空西风加强，对流层低层１２０°Ｅ处越赤道气流增强，副高位置偏北，此时低层东南风影响我国东部沿海地区的降水；冷却位相时，对流层上层澳大利亚上空西风减弱，对流层低层越赤道气流减弱，副高位置偏南，此时低层西南风造成我国东部沿海的降水。     

青藏高原东北边缘牧区雪灾的研究

青藏高原东北边缘的甘南草原是我国五大牧区之一的青藏牧区的组成部分。雪灾是造成甘南牧区牲畜死亡的主要灾害。该文分析研究了雪灾害的气象指标，时空分布特征，气候预测及其防御对策。     

青藏高原及其邻近地区旬感热通量基本气候特征

利用１９７９～１９９５年美国ＮＣＥＰ再分析资料中逐旬感热通量,对高原及其邻近地区旬感热通量季节变化、年际变化特征及冬、夏季感热通量旬异常的年际变化和季节变化进行了分析。结果表明：青藏高原感热通量有明显的季节变化,可分为科季型（１０月下旬～３月上旬）和夏季型（３月中旬～１０月中旬）,感热通量季节变化的明显区在高原北侧的荒原沙漠和南部珠峰一带,高原感热异常多发生在３～１５旬和２６～３６旬。冬季感热通量     

基于FY-4A卫星和随机森林算法的西藏山南市雷电短临预报方法

针对青藏高原地区雷电短临预报缺乏雷达资料的问题,采用FY-4A卫星多通道数据、欧洲中心第5代再分析资料(ERA5)中的对流指数、闪电定位仪资料等多源监测数据,根据雷电的发生、发展机理,提出了18个关键预报因子,利用随机森林算法建立了适用于西藏山南地区的雷电短临预报模型。统计分析各预报因子在有无雷电天气样本中的概率密度分布与随机森林模型得到的特征重要度指标,结果表明提出的预报因子物理意义明确,建立的模型可信度较高。利用随机森林算法分别对未来10 min、20 min、30 min建立雷电预报模型,并与光流外推预报方法进行对比检验,结果表明：随机森林模型预报效果命中率(POD)、临界成功指数(CSI)均高于光流法,空报率(FAR)也相对较低;未来20 min的随机森林预报模型CSI评分最高,整体预报效果最佳。     

辽阳地区水稻丰歉模糊综合评判方法

运用现代统计学方法和模糊数学理论，普查确定了影响辽阳地区水稻产量的5项气候要素及其各自权重，建立了水稻产量的气候模型，揭示了各单因素对水稻丰歉的模糊关系。通过模糊运算，确立了水稻丰歉农业气候综合影响指标。     

微波消解等离子体发射光谱和石墨炉原子吸收光谱法联合测定土壤中多元素

采用密闭式微波消解系统处理土壤样品,电感耦合等离子体发射光谱法或石墨炉原子吸收光谱法测定土壤样品中铜、砷、铅、锌、钴、铬、锰、镍、钒9个元素。分别从消解液的选择、用酸量及样品消解量等方面进行消解条件的优化,确定了一个最适合土壤消解的前处理体系。各元素的检出限为0.16～2.52μg/g,回收率为95.2%～106.6%,精密度为2.03%～9.79%(n=7)。方法简单快速,效率高,劳动强度低,是进行土壤中多元素测定的高效方法。