基于GOCI数据的太湖蓝藻垂向迁移特征及关键影响因素

蓝藻水华频繁暴发是太湖面临的主要环境问题之一,蓝藻聚集上浮是表层水华形成的前提。为探究蓝藻垂向迁移与水华日变化之间的关系,阐明蓝藻垂向迁移的关键影响因素,基于2015-2020年地球静止海洋彩色成像仪(GOCI)数据,分析了太湖不同湖区蓝藻水华日变化过程,发现太湖蓝藻水华垂向迁移的日变化主要呈现上升、下降、先上升后下降三种类型,且不同湖区存在差异。统计分析和偏最小二乘法结构方程模型(PLS-SEM)结果表明,水环境因子对蓝藻垂向迁移过程影响较小,累积光辐射是驱动蓝藻垂向迁移的主要气象因子。气温升高有利于蓝藻持续维持上浮能力,前一天风速较大且当天风速较小会加速蓝藻上浮。相较于沿岸湖区,湖心区受累积光辐射、风速的影响更大,蓝藻水华日变化过程更剧烈。本研究水环境因子数据为逐月数据,为深入探究水环境因子对蓝藻垂向迁移的影响后续还需进行高频监测研究。本文结果有助于探明浅水湖泊蓝藻水华形成机制,为富营养化湖泊蓝藻水华预测预警及治理提供理论支撑。     

气候变化下雅鲁藏布江拉孜以上流域径流过程模拟与预测

西部高寒河源区因冰川积雪冻土等特殊的地理环境,其径流过程的模拟与预测一直是水文学研究的难点和热点问题之一,全球气候变暖为这一地区的水文模拟提出了新的挑战。以雅鲁藏布江拉孜以上流域为研究区域,基于可考虑冰川积雪融水的SWAT分布式水文模型对拉孜站径流过程进行模拟,评估SWAT模型在高寒河源区的适用性。基于未来气候变化情景,统计分析了未来研究区降水、气温的变化趋势,预估了气候变化对区域径流过程的影响。结果表明:SWAT模型在拉孜以上流域径流过程模拟中具有较好的适用性,模型在率定期和验证期月尺度NS系数分别达到了0.78和0.84;未来研究区降水、气温均呈现出增加趋势,且随着排放情景的上升,气温、降水增加幅度有变大趋势;未来研究区不同时段径流量也呈现出不同的增加趋势,在2020～2049年的RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5情景下,相较于基准期径流分别增加了约11.8%、14.0%、16.5%,为下游水资源可持续开发利用带来了更大的挑战。     

1961—2018年中国主要江河枯季径流演变特征与成因

枯季是水旱、水生态和水资源问题的重要时期,枯季径流的变化直接影响着河流生态和流域水资源管理.基于中国网格气象数据和主要江河枯季径流资料,初步分析了1961—2018年中国气候变化趋势和主要江河枯季径流演变特征与成因.结果表明,全国枯季平均气温显著上升,北方地区升温较早,南方地区2001—2018年升温明显.全国约84％...     

基于VIC模型的逐日土壤含水量模拟

基于VIC(Variable Infiltration Capacity)大尺度水文模型,采用实测的日降水和日最高、最低气温数据,模拟了近35年(1971~2005)全国范围30 km×30 km分辨率的逐日土壤含水量。文章利用43个流域的实测流量资料,率定模型水文参数,建立和验证水文参数移用公式,确定无资料地区的水文参数。选取全国范围内的28个站19年的土壤含水量实测值,对模拟的土壤含水量进行了验证。结果表明,VIC模型较好地模拟了土壤含水量,尤其是在湿润和半湿润地区。模拟的0~100 cm的土壤含水量多年平均值与实际的全国土壤水分分布较为一致。     

西北太平洋热带风暴活动及其影响

在翔实资料统计的基础上,分析了西北太平洋热带风暴的一般特征、活动阶段、源地及活动区、强度、寿命等,讨论了热带风暴致灾的主要因素,介绍了在我国登陆台风的年际变化、年内变化、登陆地区分布以及历史上几次强台风的登陆及灾害损失情况.     

澜沧江梯级水库浮游植物群落结构特征及其关键驱动因子

筑坝改变河流生源要素迁移转化过程及浮游植物群落分布特征,影响河流生态系统结构与功能。为探究梯级筑坝河流浮游植物群落结构特征及其关键驱动因子,2016年丰水期、2018和2021年丰、枯水期在澜沧江开展了浮游植物群落及相关环境要素的调研。本文重点对比分析了丰水期自然河道段和水库浮游植物间的差异,基于广义相加模型(GAM)建立浮游植物与环境要素间的关系,研究发现:丰水期浮游植物生物量显著高于枯水期,丰、枯水期浮游植物群落结构均呈现上游以硅藻门为主,中下游以绿藻门、蓝藻门为主的变化特征。营养盐和水库的水力停留时间(HRT)是导致上、下游浮游植物生物量差异的关键环境要素;总磷、水温和HRT是影响浮游植物群落多样性指数的主要环境要素;总磷、氨氮是影响丰富度指数的关键环境要素。本研究结果有助于深化理解梯级筑坝河流生态环境效应。     

黄河源区水文预报的关键科学问题

黄河源区水文预报对龙羊峡、刘家峡等黄河上游梯级水库群的洪水资源化调度乃至整个黄河流域的水旱灾害防御都起着举足轻重的作用。然而,由于降水的地面观测严重匮乏、且缺少适用于高寒山区的专用水文模型,源区水文预报成为长期困扰黄河洪水/径流业务预报的难题。在回顾国内外相关研究的基础上,从高海拔缺资料地区的降水观测与降水预报、寒区水文模型构建与气象水文耦合系统集成、高原降水发生的气象成因与形成机制3个方面,评价了黄河源区水文预报的当前现状与技术水平,提出了黄河源区水文预报面临的关键科学问题;指出新一代多源降水信息融合与同化、高寒区特殊产汇流模型构建、无缝隙气象水文集合预报、强降水与连阴雨的多影响天气系统解析等,是当前黄河源区水文预报的研究重点与发展方向。     

氢氧同位素测试分析的记忆效应及标定研究

以基于离轴积分腔输出光谱(OA-ICOS)原理的液态水同位素分析仪为例,通过开展记忆效应分析实验和标定方法分析实验,分析了氢氧同位素测试分析中的记忆效应表现特征,讨论了记忆效应对测试结果的影响程度,探讨了记忆效应标定方法。研究结果表明:采用常规运行方法进行氢同位素测试分析时,记忆效应是明显存在的,而进行氧同位素测试分析时,记忆效应表现并不明显;采用常规运行方法进行氢、氧同位素测试分析,基本可以达到液态水同位素分析仪的保证精度;测针次数的增加,对于提高氢、氧同位素的测试分析精度具有有效作用;选择与待测样品δ值最为相近的3个标样进行测试分析和标定处理工作,可达到提高测试效率、节省测试成本、提高测试精度的目的。     

西北太平洋热带气旋风压关系的变异分析

利用1949 ～2008年共60年的热带气旋(TC)历史资料,分析TC中心最低气压和平均最大风速的相互关系,发现存在阶段性特征变异,继而对其进行了定量分析,得出过去60年中国整编的历史热带气旋资料中,风压关系序列前后明显不一致,存在变异现象,其变异点有两个,即1971/1972年、1974/1975年,其中以前者最为明...     

海绵城市建设有关问题讨论

海绵城市建设目前已成为众多行业和科技领域的讨论热点之一,也面临众多争议,海绵城市建设的内涵、目标、内容和效果等均存在不同认识。针对中国城镇化过程中面临的主要水问题,结合参与海绵城市试点建设评审、考察以及对国外海绵城市的调研情况,从城市水文过程的角度,系统解析了海绵城市的概念,就海绵城市建设的目标与指标、建设功能与发展方向、城市地下排蓄系统、建设管理体制等若干问题展开了讨论。核心观点认为,海绵城市是对中国城市水系统的综合治理,也是城市人居环境的重构,功能综合是海绵城市建设成功的前提,海绵城市的建设应以河湖水系为核心,需要流域和城市的整体规划设计,海绵城市建设应该基于多部门、跨行业的优势互补、合作交叉,按照整体规划、系统布局的方式协同推进。