GPS信噪比观测值的土壤湿度变化趋势反演

土壤湿度变化趋势是某一个位置或区域内水资源循环的重要指标.多路径误差作为一种在导航、定位中的重要测量误差,由于其较弱的空间相关性,难以采用全球甚至区域性模型或差分的方法予以消除.在讨论和研究了多路径误差反射模型的基础上,实现了利用 GPS信噪比 SNR(Signal - to - NoiseRatio)观测值中的多路径反射分量对土壤湿度变化趋势的模拟.结合实测 GPS数据和土壤湿度计观测数据的对比和分析表明,该方法能反映土壤湿度变化趋势.同时,在计算过程中如何选择合适卫星、对反演结果质量进行评价以及如何实现两种观测结果之间的同化等是进一步需要研究的问题.     

南海主权争端的战略态势及中国的应对方略

南海作为一个具有战略通道功能和能源基地功能的特殊区域,在中国这个陆海复合型国家的地缘战略中具有特别重要地位。南海形势的持续紧张固然有其历史成因,但亦反映出当今中国在和平崛起过程中地缘环境趋于复杂的残酷现实。本文首先从南海地理概况、南海问题的历史沿革、国际社会对中国主权的认同三个方面辨析南海疆域地理格局和南海问题的动态演进;其次通过对南海权益争端脉络的梳理,指出南海问题在本质上已从中国与东盟当事国之间纯粹的资源争夺和领土争端,异化为西方大国阻击中国和平崛起的空间战场和历史节点;然后根据中国在"崛而未起"阶段特殊的敏感性和脆弱性,指出能力和意愿的不足是导致中国在南海问题上战略被动的主要原因;文章最后提出了应对南海局势的基本思路:在坚持"区内问题区内解决"原则,力争在双边或多边制度框架内和平化解矛盾和冲突的同时,要树立维护国家主权的坚定意志,防范个别国家出现战略误判,并加大对该地区的战略资源投放,逐步强化对争议海域的有效管理和实际控制。     

非洲粮食问题的时空演化研究

非洲粮食生产与发展面临着诸多的困难与挑战,其粮食问题一直是国际社会关注的热点之一。本文研究的非洲粮食问题主要是指其粮食生产、消费及其自给能力方面存在的问题,从时间与空间视角对非洲粮食此类问题的演化过程和成因进行了初步探讨。时间视角上,考虑到20世纪90年代中期到21世纪初期非洲粮食问题表现较为典型,同时限于相关数据获取因素故,仅研究了1994-2007年,非洲粮食生产量、粮食消费量及生产性粮食缺口量的演化;空间视角上,从整体与区域两个层面,探讨了非洲不同粮食自给类型国家的空间差异及演化。最后提出解决非洲粮食问题的相关对策与建议。     

中国崛起的国际地缘战略研究

围堵与反围堵是世界历史上大国崛起的常态。本文立足于结构现实主义的国际关系原理,运用地理学的空间相互作用和区位选择等理论,探讨中国在和平崛起过程中权力一利益半径外延的必然性、与本文为竞争利益空间而发生的全球性战略互动,以及由此诱发的周边地缘风险。作者指出,由于区域的非均质性,中国向外实现战略突破时只能依循非均衡路径,即集中优势资源在空间阻滞效应较弱、"投资"回报较高的局部地区率先实现突破,并以此为"极轴"向其他地区辐射战略影响。在全球层面上,由于综合国力的结构性缺陷,目前中国宜把战略资源优先投放到"低政治"领域,运用渗透性较强的经济手段,争取尽快在非洲、拉美与西欧等地获取必要的战略立足点;而在区域层面上,中国应追求在"高政治"领域有所建树,选择与中国在地理上接近、文化亲缘性较强、战略互信度较高的国家进行对外拓展,如:巴基斯坦、缅甸、蒙古、塔吉克斯坦和哈萨克斯坦等地。两者相辅相成,共同组成了21世纪中国和平崛起的国际地缘战略。     

离子液体调控溶剂热合成TiO2纳米颗粒及紫外-可见光催化降解性能

以钛酸四丁酯(TEOS)、去离子水为原料,离子液体1-丁基-3-甲基四氟硼酸咪唑盐([Bmim]BF4)为表面活性剂,通过溶剂热法制备了锐钛矿相TiO2纳米颗粒。用X-射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、紫外-可见吸收光谱仪(UV-Vis)对产物的晶相、形貌和光学性能进行表征。为了评估光催化活性,并以甲基橙水溶液为研究对象,在紫外光照射下分析不同照射时间下光降解效率。结果表明,离子液体、去离子水和钛酸四丁酯的体积比为1.3∶1∶1.3时,反应所得到的TiO2具有较高光催化活性,明显优于未添加离子液体的产品,这一结果可归因于其具有较大的比表面积。     

掺杂锡的纳米二氧化钛的合成、表征及光催化性能

以Ti(OC4H9)4和SnCl4.5H2O为原料,乙醇为溶剂,离子液体1-丁基-3-甲基四氟硼酸咪唑盐([Bmim][BF4])为表面活性剂,12%的氨水为沉淀剂,采用共沉淀法合成了不同形态的掺杂锡的二氧化钛。利用X-射线粉末衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)、同步热分析仪(TG-DSC)、紫外—可见吸收光谱仪(UV-Vis)、比表面积孔隙度分析仪(BET)和能量色散X射线光谱仪(EDS)表征所合成材料的结构、形貌、热稳定性、光学性能、比表面积。Sn掺杂后各样品在紫外和可见光区的吸收能力均有不同程度地增强。与未掺杂TiO2的吸收带边相比,Sn掺杂TiO2的吸收带边分别红移了约35 nm,从而提高了光催化降解甲基橙的活性。为了评估产品的光催化性能,进行了掺杂锡的纳米二氧化钛对甲基橙的光催化降解实验,实验结果表明在2 mL离子液体中合成掺杂锡为7%的纳米二氧化钛对甲基橙的光降解具有最好的催化作用。光照90 min对甲基橙的降解率就达到了97%以上,大幅度提高了TiO2的可见光催化活性,这是因为有效抑制了光生电子和空穴的复合,也明显降低了TiO2的禁带宽度。     

辨析“气候变暖”

近年来人们对＂气候变暖＂及其机制的争论达到了前所未有的程度,这可能是因为气候变化不再是单纯研究大气变化规律的科学,而变成一门与＂减排方案＂和＂征收碳税＂有关的政治与经济问题相联系,与国家经济利益有关的崭新课题.＂气候变暖＂既与利益有关,就会难免偏离公正,偏离纯理论科学.本研究对国内外＂气候变暖＂最新动态进行回顾分析,得出以下认识和结论.1）过去百年城市发展,极大地影响了器测温度数据,如果没有对＂热岛效应＂进行矫正,无疑高估了过去百年全球升温的幅度;2）过去百年全球有所变暖是事实,但不同学者增温估算不一致.不仅升温幅度不确定,而且人类和自然因素对升温贡献各占多少也不确定;如果考虑到城市发展对增温估算的影响,过去百年增温应当比0.4℃更低,远没有达到历史上次级波动的变化范围.3）尽管过去百年地球有所变暖,但在万年轨道尺度上,现在地球处于变冷的大趋势过程中.对现在气候变暖更合理解释,是属于变冷大趋势中的次级变暖波动;4）不论过去还是现在,大气CO2浓度变化总是落后于温度变化,即总是温度驱动着CO2变化,而不是CO2浓度驱动地球增温.     

试论未来极端气候事件发展趋势的不确定性

极端气候事件是在一定时间尺度上发生的不同于气候系统平均状态的气候突变.早第三纪的最热事件（PETM）,第四纪中国黄土高原古土壤S4、S5记录的暖湿事件,砂黄土L9、L15记录的干冷事件等都是在轨道时间尺度上发生的极端气候事件.末次冰消期的YD冷事件、全新世9次冷事件是在千—百年尺度上发生的极端气候事件.这些极端气候事件出现于地球气候系统不同的冷暖背景下,它们的成因机制和表现形式有很多不确定性.20世纪以来发生的干旱、洪水、飓风、雪灾、沙尘暴等极端气候事件,无法用持续增加的温室气体的变化来解释.关于极端气候事件发生频率和强度随＂全球变暖＂而增加的结论也存在一定程度的不确定性.因此,简单地将现代极端气候事件统统归因于＂气候变暖＂既不科学也不合理.深入研究各个时间尺度上发生的极端气候事件的波动性、周期性和不确定性特征,有助于科学预测未来气候变化背景下极端气候事件的发展趋势.     

中国中世纪暖期气候变化的基本特征

对中世纪暖期（MWP）的时空分异和区域影响进行综合分析,关系到对近百年来全球气候变暖驱动力的正确认识,也有助于客观地解析20世纪气候变化增暖的历史地位.本研究对中国疆域内各个地区MWP的一些成果进行梳理和再思考,表明MWP在中国疆域内的存在是毋庸置疑的,但不同地区MWP表现出明显的时空差异.中国中东部地区在800—1300 AD存在明显温暖期,各种地质记录和文献记载都有较明显反映;虽然西北部MWP表现不很明显,但是众多石笋、湖泊沉积和风沙沉积也记录了500—1500 AD间呈现温暖湿润的气候特征;青藏高原各地MWP的表现差异明显,其中800—1100 AD暖期是高原东北部最暖的时期,而南部和西部最暖期分别出现于1150—1400 AD和1250—1500 AD.太阳辐射变化和火山活动可能是形成MWP的基本原因,而中国三大自然区下垫面条件的复杂多样性造成MWP发生过程和表现形式的时空分异.     

中国不同气候区域Hargreaves模型的修正

在计算参考作物蒸散量的模型中,FAO Penman-Monteith模型计算准确但需要气象参量过多,而Hargreaves模型只需要气温数据却无法保证较高的准确性。为了提高Hargreaves模型在中国不同气候类型条件下的适用性,以FAO Penman-Monteith模拟值为参考,建立了Hargreaves模型的修正系数。CLIMWAT数据库中156个站点的应用表明,修正前R2、RMSE分别为88.1%、3.803mm/d,修正后分别为97.3%、0.233mm/d;北京站多年的应用表明,修正前R2、RMSE分别为94.4%、4.861mm/d,修正后分别为97.2%、0.442mm/d。在此基础上,利用GIS分区运算工具建立了中国不同气候区域的修正系数表。研究结果有助于提高常规气象观测条件下(无风速、辐射观测)不同气候区域参考作物蒸散量的估算精度。