多种海啸触发类型的流固耦合数值模拟初步研究

利用有限元流固耦合理论来模拟二维、三维海啸触发阶段的动态过程,将海啸可能的触发类型分离出来独自模拟分析,并解决了触发过程中,流固计算可能失效而面临的问题,从形变图,压强图以及能量图多侧面地表达出流固耦合在海啸触发模拟中的可行性.由于不需要进行浅水波近似,因此所使用的计算方法和结果可推到较广的使用范围.     

海啸传播模型与数值模拟研究进展

海啸在浅水大陆架的传播问题由于其非线性作用和浅水效应而变得十分复杂,然而目前成熟的海啸传播理论及数值模拟结果在这方面与实际并不一致.本文比较分析了可用来模拟大陆架海啸传播的浅水波模型和数值方法,并提出对我国东海陆架边缘可能发生的近海海啸需要开展数值试验研究.     

用经济-气候模型模拟粮食单产的方法探讨

综合考虑作物生育期内逐旬光、温、水气候条件的影响,通过SVD和EOF方法构建一个综合气候因子,结合经济资料建立吉林省经济-气候模型,并应用于吉林省粮食单产的模拟和年景评估。结果表明:综合气候因子对吉林省粮食单产的影响主要为正效应,经济-气候模型能对吉林省粮食单产和年景进行较好的评估。     

新疆哈密市近50a蒸发量变化特征及影响因子

利用1961～2010年哈密国家基准气侯站20 cm口径蒸发皿和E-601B型蒸发器以及其它气象要素的观测资料,分析了哈密市蒸发量的气候变化特征,并重点探讨哈密市蒸发量与风速、气温、日照、降水量、湿度等气象要素之间的相互关系。结果表明,近50 a哈密市年、季、月蒸发量均呈明显下降趋势,1990年以前年蒸发量高于平均值,1991年开始减小到平均值以下;4季中以夏季下降最快,春季次之,冬季最小,8月降幅最大。影响蒸发量变化的因子中,平均风速与蒸发量呈显著正相关关系,是影响蒸发量变化的最直接因子,水汽压和相对湿度与蒸发量呈显著负相关关系,也是造成蒸发量减少的重要因子,日照时数与蒸发量也呈正相关,但影响程度较小,而气温对蒸发量的影响则不十分明显。     

小浪底水库蓄水后气候变化对生态、农业的影响

小浪底水库蓄水后,库区降水量明显增加,平均增幅16.9%;库区和周边的温度均呈增高趋势;夏、秋季日照和蒸发量显著减少,轻雾日数明显增多,相对湿度呈略增大趋势.生态环境得到明显改善,有利于小麦稳产高产,有利于夏玉米丰产丰收,有利于林果业及冬凌草产业的发展,有利于大面积种植薄皮核桃,有利于烟叶生长.虽然也存在一些弊端,但总体上利远大于弊.     

商丘相当暴雨日数的气候特征

利用商丘1961-2005年6-8月的逐日降水资料和总降水量资料,分析了相当暴雨日数与总降水量及降水等级的相关性,结果表明:相当暴雨日数概念的引入可以把汛期总降水量中暴雨过程降水与非暴雨过程降水分开;相当暴雨日数是一个气候统计量,其年际变率比总降水量更显著;与降水等级比较,相当暴雨日数与总降水量的相关性更好,且有利于研究形成汛期洪涝灾害的暴雨过程特征。     

气候变化对农业生产与粮食安全影响的新认知

IPCC第二工作组在第五次评估报告中客观而审慎地评估了气候变化已经发生和潜在的影响、各个领域与区域的敏感性和脆弱性。针对农业生产与粮食安全,报告表明,气候变化对全球大部分地区作物、畜牧、渔业产生了影响,且负面影响更普遍;不仅影响到生产过程,也影响到非生产系统因素,但这些影响存在区域差异。极端事件（如极端高温）对作物产量、品质及市场价格的负面影响明显。大气中CO2浓度增高有利于作物产量提高,但是与温度、臭氧以及水分利用、病虫草害等协同效应仍然不明确。增强适应可以克服增温对农业的负面影响,并减少粮食损失。关于气候变化对粮食安全非生产系统因素的影响及如何开展适应,还需要搜集更多的证据。     

我国北方地区冬小麦干旱灾害风险评估

选取我国粮食重要生产区——北方冬麦区作为研究区,基于干旱灾害对作物产量的影响开展冬小麦干旱灾害风险评估和区划。在确定干旱灾害危险性指标过程中,通过对比分析MCI、CWDIa、CI、Pa及Ma干旱指数的适应性,确定了干旱灾害风险危险性指数;在分析北方冬麦区干旱背景和脆弱性时,考虑了冬麦区的地形、土壤类型、土壤有效持水量、河网水系、灌溉条件、降水量及干燥度等环境因素,以及冬小麦的耕地面积、播种面积、主要生育期的水分敏感系数、历史产量等。与以往致灾因子危险性分析方法不同,本文首先建立了干旱指标与冬小麦减产率之间的关系,通过减产率等级来确定干旱致灾临界阈值,在此基础上计算分析了冬小麦全生育期和6个关键生育期不同等级干旱发生的频率。综合考虑干旱发生的危险性、不同地区干旱背景和脆弱性,建立了我国北方冬麦区全生育期和6个关键生育期的干旱灾害风险评估模型和区划方法,实现了我国北方冬麦区干旱灾害的风险评估和区划。结果表明,MCI更能反映北方冬麦区干旱的特征,故以MCI指数作为干旱灾害风险危险性指数;我国北方冬麦区中北部的干旱灾害风险较高,应该加强防旱抗旱能力建设,南部地区包括苏皖和河南东南部的干旱灾害风险较小。本文建立的北方冬麦区不同生育期干旱灾害风险评估模型可应用于干旱灾害风险动态评估实时业务中。     

草型湖泊和藻型湖泊中大型底栖动物群落结构的比较

系统地比较了草型湖泊扁担塘与藻型湖泊后湖大型底栖动物的群落结构.结果表明,草型湖泊扁担塘的物种种类、物种多样性、密度和生物量均较藻型湖泊后湖的为高.两湖在物种组成和功能摄食群上存在极大差异,相似性系数为0.3左右,草型湖泊的大型底栖动物主要以刮食者数量为多,而藻型湖泊主要以收集者的为多.这说明水生高等植物对于维持湖泊生态系统中大型底栖动物多样性方面起着非常重要的作用,也是维持湖泊生态系统结构复杂性、空间异质性和功能稳定性的重要因素.     

抚仙湖沉积物重金属时空变化与人为污染评价

分析了抚仙湖表层沉积物及沉积短岩芯中10种金属元素含量,结合沉积年代学,定量研究了Cr、Cu、Ni、Pb、Zn的污染特征及时空变化规律;参考沉积物质量基准与潜在生态风险指数法探讨了表层沉积物重金属的潜在生态风险.结果表明,表层沉积物中重金属含量具有一定的空间差异性,近岸地区重金属含量总体上高于湖心区;Pb、Zn含量自1980s中期以来逐渐增加,而Cr、Cu、Ni含量呈下降趋势.重金属富集系数与聚类分析结果表明,抚仙湖沉积物主要重金属污染元素为Pb、Zn,污染开始于1980s中期,并逐渐加重.表层沉积物中Pb、Zn富集系数分别为1.6~4.1和1.4~2.6,已达到弱—中等污染程度,北部湖区污染程度略高于南部湖区;除此之外,北部湖区近岸区域Cr污染程度也略高于其他湖区.除了大气沉降来源之外,抚仙湖沉积物重金属污染还可能与入湖河流输入有关.单因子生态风险指数表明,表层沉积物中Cr、Cu、Ni、Pb、Zn具有较低的潜在生态风险;而综合潜在生态风险指数表明,表层沉积物中重金属具有中等程度的潜在生态风险,这与根据沉积物质量基准所获得的评价结果一致.