气候变化背景下湖北省高温干旱复合灾害变化特征

利用湖北省76个国家气象站1961—2022年地面气象观测资料,基于气象干旱综合监测指数(Meteorological Drought Composite Index,MCI)和有效降水指数(Effective Precipitation,EP)识别湖北省历年干旱和洪涝过程,分析近62 a旱涝过程频次时空变化和旱涝年、旱涝转换特征以及2010年以来旱涝特点。结果表明：湖北省旱涝频发区总体呈东涝西旱、南涝北旱的片状分布。干旱和暴雨洪涝发生频次分别呈现波动式下降、上升趋势。干旱主要发生在春季和伏秋季,发生频次总体呈减少趋势,但夏秋干旱以及极端干旱有趋多增强的态势;暴雨洪涝主要集中在夏季,发生频次呈增多趋势。旱涝年年际间呈现连旱2~4 a、连涝2~3 a或旱涝交替的特征,部分年份年内旱涝并存、旱涝急转,2010年以来无旱涝并存年。旱涝转换站数年际间波动较大,呈现5个阶段性上升特征,各递增阶段最大站数呈递减趋势。2010年以来旱涝呈现极端性增强、骤发性增多及连旱连涝的特点。

     

中国多金属结核开辟区东、西两小区小型底栖动物的空间分布

利用 1 998年“大洋一号”调查船 DY95 - 8航次在中国多金属结核开辟区东、西两小区用多管取样器采集的沉积物样品 ,对小型底栖动物的组成、分布及其与环境因子的关系进行了研究。结果表明 :(1 )东、西两小区共有 1 6个类群的小型底栖动物 ,其中线虫类占居显著优势 ,在东、西两小区各占总栖息密度的 71 %和 6 4 %,其次为猛水蚤类和蜱螨类。 (2 )东、西两小区小型底栖动物类群平均栖息密度分别为 3 2 .47ind/1 0 cm2 和 1 8.0 5 ind/1 0 cm2 ,东小区高于西小区。小区各站位间的栖息密度平面分布差异显著。 (3 )东、西两小区小型底栖动物类群栖息密度的垂直分布趋势明显 ,由表层向底层 ,栖息密度逐渐降低。 (4)东、西两小区小型底栖动物空间分布与底质沉积物、结核覆盖率和底层流等环境因子密切相关 ,底质较硬、结核覆盖率较高以及底层流较强都不利于小型底栖动物的栖息。     

基于100 nm砷化镓pHEMT工艺的C波段宽带低噪声放大器芯片

作为射电天文接收机系统的关键器件, 低噪声放大器的噪声和增益性能对接收机系统的灵敏度有重要影响. 采用100nm砷化镓赝配高电子迁移率晶体管(pseudomorphic High Electron Mobility Transistor, pHEMT)\lk工艺, 研制了一款可覆盖C波段(4--8GHz)的低噪声放大器(Low Noise Amplifier, LNA). 所设计的LNA采用3级共源级联放大拓扑结构, 栅极、漏极双电源供电. 常温下测试表明, 该LNA在4--8GHz频段内平均噪声温度为\lk60K, 在5GHz处获得最低噪声温度50K, 通带内增益($31\pm1.5$)dB, 输入输出回波损耗均优于10dB, 芯片面积为$2.1\times1.1$mm², 可以应用于C波段射电天文接收机以及卫星通信系统等.     

大亚湾的环境研究

大亚湾自然条件优越,生物资源丰富,是当前广东经济开发的“热点”。本文从生态环境的角度讨论大亚湾的环境质量问题,并指出今后大亚湾的经济开发应注意环境保护问题。     

马里亚纳海沟挑战者深渊初期多金属氧化物的 矿物学、地球化学特征及其成因环境研究

对大洋27航次在西太平洋马里亚纳海沟挑战者深渊获取的3个多金属氧化物样品进行了X射线矿物衍射分析、穆斯堡尔谱分析及地球化学元素分析,研究其矿物、地球化学特征差异。结果表明,所取样品处于多金属氧化物发育的初始阶段,具有独特的矿物地球化学特征:(1)相较于太平洋CC区及中太平洋海盆获取的多金属结核样品,本研究样品的矿物组成中含有异常高的石英、斜长石以及黏土矿物,而水羟锰矿和钙锰矿含量较低。(2)样品中铁相矿物主要为正方针铁矿(91.6%),另含少量纤铁矿(8.4%),推测是纤铁矿向更加稳定的正方针铁矿衍变的结果。(3)由于样品中深海黏土组分以及氧化物核心物质的混入,加上吸附金属氧化物时间较短,导致SiO₂和Al₂O₃含量均高于正常结核,而Fe、Mn、Cu、Co、Ni等其余金属元素含量较低。(4)由于形成时间较短,样品中稀土元素含量相对较低,ΣREE仅约为0.4×10^-3(一般太平洋CC区及中太平洋结核中稀土含量均大于1.0×10^-3);加之海水氧化还原作用的降低以及研究区海底热液活动的影响,Ce元素未表现出多金属结核中常见的正异常。     

江苏海岸带盐沼潮滩在小尺度下的沉积变化过程

在小尺度范围内,潮滩沉积的研究一般都是基于几个站位或断面进行短时日的调查和监测来获取数据,或多或少地存在数据的连续性不足等问题。基于此,本文在潮滩地貌典型的江苏平原海岸选取了约160 000 m²的盐沼潮滩作为研究对象,在多年的野外连续观测下,分析了人类围垦活动对盐沼潮滩沉积过程及变化的影响。结果表明：人类围垦活动（如堤坝建设等）对潮滩沉积和盐沼植被覆盖的变化有重要影响。围垦堤坝修建之前,研究区向陆一侧为盐沼植物（现为养殖池）,向海一侧为光滩,岸线形态比较平直。在2006年围垦堤坝修建后,研究区变为“凹岸”型的人工岸线,沉积环境变得更有利于泥沙的淤积。根据2007-2012年对滩面高程的野外观测,在风暴潮的影响下,潮滩最大淤积率高达23 cm/a。盐沼植被在泥沙快速淤积的基础上不断发育生长,盐沼植物覆盖面积不断扩张。同时外部的沙嘴也在不断增长,潮汐风浪侵蚀携带沙嘴外部泥沙进入盐沼滩地,盐沼植物在泥沙的覆盖下,出现萎缩退化,覆盖面积减少,但是对潮滩上的泥沙而言还是不断堆积增厚。柱状样岩芯的粒度垂向剖面特征也记录了盐沼潮滩沉积环境的变化。小尺度下盐沼潮滩沉积表现出的阶段性变化规律,揭示出合理的围垦活动有利于堤坝前的潮滩淤积和盐沼植被的扩张。     

基于大学生认知地图的长江中游城市群空间范围认知

国务院《长江中游城市群规划》的颁布虽然结束了一直以来的“中三角”和“中四角”的争论,但与公众对其空间范围的认知仍然存在一定的差异。通过问卷获取武汉、长沙和南昌三市大学生对长江中游城市群空间范围的认知地图,并绘制认知范围集成图、密度图和认知比例图等分析其认知特性;通过构建面积偏差系数和中心偏差系数度量了认知地图与规划地图的差异,探究个体社会属性对认知差异的影响。研究发现：① 三市大学生的认知地图呈“武汉+”的特色,长沙市有“南向偏移”的趋势、南昌市“东南向偏移”趋势明显;② 三市大学生的空间认知范围与《长江中游城市群规划》的范围存在差异,其中南昌市大学生差异最大,长沙次之,武汉最小;③ 个体社会属性与认知差异存在关联,其中性别、居住地、专业和居住时间变量为显著影响因子。公众空间认知的差异及其影响因素在一定程度上会影响到城市群发展的政策偏好,研究结论可为未来城市群的构建和城市政策的制定提供新的参考。     

太行山淇河流域2000-2015年土壤侵蚀和水源供给变化研究

山地生态系统的土壤侵蚀和水源供给变化对评估区域生态环境质量有重要意义。基于2000-2015年四期土地利用数据,借助InVEST模型对淇河流域近16年间山地生态系统的土壤侵蚀和水源供给变化进行评估。结果表明：① 研究区主要土地利用类型为耕地、草地和林地,共占流域总面积的90%以上。近16年间淇河流域的耕地面积显著减少,草地和水域面积大幅增加,建设用地扩张明显。② 平均土壤侵蚀模数显著降低,2000年土壤侵蚀模数为154.27 t/（hm²·a）,2015年减少到32.09 t/（hm²·a）;强度侵蚀、极强侵蚀和剧烈侵蚀由9.03%、12.19%和25.96%分别减少到7.17%、6.36%和4.21%,微度侵蚀、轻度侵蚀和中度侵蚀由24.31%、16.96%和11.57%增加到41.89%、27.71%和12.68%;退耕还林、还草措施优化了土地利用格局,促进植被恢复,对治理土壤侵蚀起到了显著效果。③ 水源供给量整体呈现先增加后减少的趋势,2005年达到峰值（1.79亿m³）。相邻两期水源供给量增减变化不一,2000-2005年水源供给量增加的面积大于减少的面积,其水源供给的量值也呈增加趋势,水源供给能力整体增强;而2005-2010年、2010-2015年的水源供给能力随之减弱,其中,2010-2015年水源供给减少的较小;林地和草地面积的增加造成水源供给量降低,土壤水源涵养能力增强。土壤侵蚀和水源供给是山地生态脆弱性响应的重要指标,制定合理的水土保持措施对增强山区生态系统的服务能力具有重要意义。     

利用IGS星历预报GPS卫星轨道

在动力学轨道拟合以及轨道积分的基础上,提出了基于IGS精密星历的GPS卫星轨道预报方法。该方法首先利用已知的IGS精密星历作为虚拟观测值,采用动力学方法拟合出GPS卫星的初始轨道和动力学参数,然后再通过积分来预报GPS卫星的轨道。主要讨论了基于不同弧段的IGS星历时,该方法对GPS卫星轨道的拟合和预报情况。研究结果显示:对于6 d弧段以内的IGS精密星历,其拟合轨道与IGS精密星历差值的三维RMS值均优于4 cm,随着拟合弧段的增加,拟合残差变大;当利用2～6 d弧段的IGS星历来预报GPS轨道时,大部分卫星第1天、第7天和第30天的三维预报精度可优于0.1 m、3 m和100 m。其中,2d弧段的IGS星历对GPS卫星第1天和第7天的预报结果最好,5 d弧段的IGS星历对GPS卫星第30天的预报结果最好。     

三沙湾盐田港养殖海域沉积物中的有机碳、氮和磷

于2012年8月(夏季)、11月(秋季)和2013年2月(冬季)、5月(春季)共4个航次对三沙湾盐田港养殖海域表层沉积物组成成分及其变化趋势进行调查分析,并采用单因子污染指数(Pi)对沉积物质量进行评价。结果表明不同功能区沉积物中有机氮(TN)、总磷(TP)和有机碳(OC)含量差异显著(P0.05),TN和TP含量4季变化范围分别是0.15~1.39 g/kg和0.11~1.08 g/kg,平均值分别为(0.89±0.36)g/kg和(0.56±0.26)g/kg。OC含量在1.00~14.71 g/kg之间,平均值为(8.26±3.78)g/kg。各站位沉积物中TN污染指数4季变化范围为0.25~2.53,4季超标率分别为67%、81%、80%和90%;各站位TP污染指数4季变化范围为0.18~2.63,4个季节超标率分别为35%、80%、40%和51%;各季节OC含量均未超标;OC/N原子比全年变化范围在8.4~10.3之间,平均值为8.9±0.6。较弱的水流交换条件和海水养殖,特别是海水网箱养殖,是造成沉积物污染的主要原因,开展多营养层次的综合养殖模式是促进盐田港海水养殖可持续发展的有效途径。