西伯利亚北极河流有机碳输出特征及影响要素

河流有机碳输出是北极碳循环的重要组分,对气候变化十分敏感。本文利用ArcticGRO的径流及有机碳数据,通过数理统计分析等方法,对2004—2017年间俄罗斯西伯利亚地区的鄂毕河、叶尼塞河和勒拿河有机碳输出进行研究。结果显示：西伯利亚3大河流的年均有机碳输出总量约23 Tg,其中溶解有机碳（DOC）输出约18.55 Tg,占北极地区50%以上,接近颗粒有机碳（POC）输出的4倍。2009—2017年间的年均DOC输出量较1999—2008年存在较大差异,鄂毕河增加18%,叶尼塞河下降13%,而勒拿河增加了近70%。春、夏两季有机碳输出总量占全年85%以上,春季为有机碳输出高峰期,而在鄂毕河流域春、夏季贡献率相当。各流域河流有机碳输出特征不同且具有季节性变化,主要受径流、冻土及人类活动等的影响。其中,DOC输出总量在年际与季节性变化特征上均与径流变化呈显著正相关,随径流增加DOC浓度也相应增大;而多年冻土也因类型及分布差异对河流DOC与POC具有不同程度的影响。研究气候变化下的北极河流有机碳输出特征及影响要素,有助于深入理解北极河流有机碳输出对气候及环境变化的综合响应,为揭示气候变化下的北极碳循环过程奠定基础。     

基于改进层次分析法的湖北省雷电灾害风险区划

准确判定评价指标的相对重要性是雷电灾害风险区划的关键技术之一。为解决层次分析法(AHP)由人为经验方式判定指标相对重要性存在的问题,提出一种改进的AHP法(IAHP);同时,利用湖北省2007—2020年闪电监测、数字地形高程、土壤电导率及经济社会等资料,选取雷击大地密度、地闪强度、海拔高度、地形起伏度、土壤电导率、人口密度、GDP密度7个参数作为湖北省雷电灾害风险的评价指标,构建雷电灾害风险评价模型,据此对湖北省雷电灾害进行综合评价与风险区划。结果表明:湖北省雷电灾害风险可分为高、较高、中、较低、低5个等级,较高、高风险区主要位于鄂东大别山以南、幕阜山以北的平原和低山丘陵地区,以及江汉平原大部和鄂西山区向江汉平原的过渡带;较低、低风险区主要位于鄂西的恩施、神农架、十堰、宜昌西部和襄阳西南部;湖北其它地区,大部为雷电灾害中风险等级。对比检验显示,各区县雷电灾害风险指数与历年实际雷灾频次呈正相关,且相关性较好,基本反映了湖北省雷电灾害的潜在风险。     

雷电流幅值概率分布特征及累积概率分段修订

为了研究雷电流幅值概率分布特性及雷电流幅值累积概率曲线拟合效果,以满足防雷工程设计和雷击风险评估工作需要,根据湖北省2007—2013年雷电定位系统(Lightning Location System,LLS)监测的雷电流幅值资料,统计分析了雷电流幅值累积概率和密度分布特征。结果表明:正闪和负闪电雷电流幅值累积概率分布差异较大,负闪电雷电流幅值累积概率分布比正闪电更集中,负闪和总闪电的雷电流幅值累积概率分布曲线基本相同;雷电流幅值强度大部分集中在10~50kA。根据IEEE推荐的雷电流幅值累积概率分布表达式,拟合了不同极性的雷电流幅值累积概率分布公式。雷电流幅值小于110kA时,采用IEEE拟合公式计算的雷电流幅值累积概率与实测值间的相对误差较小;雷电流幅值大于110kA时,计算值与实测值间的相对误差随雷电流幅值的增加而增大。采用该文给出的分段修订公式,计算在110kA以上的雷电流幅值累积概率与实测值间的相对误差在2%以内。由IEEE推荐表达式拟合雷电流幅值累积概率分布和概率密度分布时,负闪和总闪电雷电流幅值累积概率分布拟合效果明显比正闪电好,其原因可能与正闪电分布特性有关。     

两种再分析月平均气温资料在蒙古国的适用性评估北大核心CSCD

利用蒙古国18个气象站1987-2006年实测月平均气温资料与JRA-55和ERA-interim两种再分析资料月平均气温进行了比较和分析。首先对比了两种再分析气温资料在蒙古国校正前后的质量状况,并分析了资料的误差来源;然后将再分析气温资料与实测气温资料变化趋势进行对比,评估其对于温度变化趋势的反映能力。结果表明,利用气温直减率对再分析资料校正可以显著提升再分析资料春、夏、秋季数据质量,再分析资料偏差主要源于冬季气温偏差;JRA-55和ERA-interim气温数据在蒙古国地区可信度都比较高并各具优势,ERA-interim相对JRA-55偏差略小,而JRA-55则可以更为精准的拟合气温的变化趋势。     

基于投影寻踪方法的湖北省雷电灾害风险区划

利用湖北省2007—2017年闪电监测与雷暴日观测等数据资料,选取雷暴日、地闪密度、雷电流波头陡度、雷电流强度、大电流密度、小电流密度6个雷电参数作为湖北省雷电灾害风险评价指标;采用投影寻踪方法,构建基于雷电参数的雷电灾害风险评价模型,据此对湖北省雷电灾害进行综合评价与风险区划。结果表明:湖北省雷电灾害可划分为高、较高、中、较低和低5个风险等级,风险等级整体从东至西逐渐降低,东部地区风险明显高于西部地区;较高和高风险区主要位于红安、孝昌、孝南、东西湖、蔡甸、汉南至洪湖一线以东地区;较低和低风险区主要位于襄州、襄城、谷城、保康、兴山、秭归、巴东至五峰一线以西地区;上述以东地区与以西地区之间地带主要为中等风险区,共27个区、县(市)。雷电灾害风险区划结果可为本地开展雷电防灾减灾工作和有效降低灾害损失提供科学依据。     

钢筋混凝土框架结构直接基于位移的抗震设计

直接基于位移的抗震设计方法是对基于力的抗震设计方法的重大改进。按此方法进行设计时,需要解决的关键问题是确定结构的目标位移和相应的侧移模式。提出用框架梁节点截面屈服时的位移作为目标位移,并推导了层间屈服位移的计算公式;然后用结构近似的第一振型曲线作勾其侧移模式,对层间屈服位移进行修正。算例表明,本方法计算结果合理。     

2007—2019年湖北省地闪分布特征及雷电强度等级划分

根据2007—2019年地闪监测资料,采用数理统计方法,分析湖北省闪电活动时空分布特征,融合地闪密度和雷电流强度,提出雷电强度的概念,并完成湖北省雷电强度等级划分。结果表明：湖北省以负极性闪电为主,占94.7%,平均正地闪强度为50.2 kA、负闪36.0 kA、总闪37.0 kA。闪电活动主要集中在全年的3—9月、全天的14—20时,闪电活动较弱的月份、时段发生正地闪的比例较高。正地闪强度月变化大致呈“V”型,总闪电和负地闪强度逐月波动变化。雷电流强度日变化主要呈单峰单谷型,正地闪强度09时最大,15时最小,总闪电和负地闪13—14时雷电流强度最小,05时最大。地闪密度和雷电流强度存在地域性差异,整体呈东高西低分布特征。湖北省雷电强度可划分为高、中、低3个等级,高值区主要位于湖北东部的大别山、幕阜山与江汉平原交汇地带以及湖北西部山区向江汉平原的过渡地带;湖北西南、湖北西北以及湖北个别边缘区域雷电强度等级较低;中值区主要分布在湖北中部平原一带。     

武汉城市圈内部空间联系及其轴-辐网络结构演化

轴-辐伺服网络是一种高效的网络类型,有利于降低要素流动成本,提高效率,并发挥规模效应。选取武汉城市圈内37个城镇作为网络节点,利用修正后的引力模型计算其1995—2015年空间联系并进行分析,之后根据联系强度分布构建空间联系网络,并运用Python第三方开源软件包Networkx对其轴-辐网络结构及演化进行评价,得到如下结论：① 城市间联系强度逐渐增强,由单极放射状向网状一体化渐次演化,总体联系呈现以武汉主城区为中心的核心—边缘格局。空间联系网络与联系强度同步发育,结构更加致密,同时关键节点的枢纽地位愈发凸显。② 关键轴心城镇与联系通道围绕武汉主城区逐步发育,最终形成覆盖武汉主城区东、北、南三向的多重连接环,构成辐点城镇与轴心城镇进行联系的主要路径。③ 整体网络形成以武汉主城区为一级轴心,部分地级城市主城区为二级轴心,其他城镇为辐点的轴—辐网络结构,形态则呈现点对式网络—初级轴-辐网络—层级轴-辐网络的演化过程,且仍处于继续发育中。     

温度对海洋硅藻吸收或释放一氧化氮的影响

基于全球变暖的背景,研究了温度对三角褐指藻(Phaeodactylumtricornutum)、小新月菱形藻(Nitzschiaclosteriumf.minutissima)和中肋骨条藻(Skeletonemacostatum)生长的影响,并初步探讨了温度对海洋硅藻生长过程中吸收或释放一氧化氮(NO)的影响。培养温度分别为20℃和25℃。结果显示,温度升高,中肋骨条藻的比生长速率降低(P0.05),而对三角褐指藻和小新月菱形藻的生长没有明显影响。不同种类硅藻对高温的适应能力不同,且在不同生长阶段对NO呈现不同的吸收或释放规律。与20℃培养条件相比,25℃条件下三角褐指藻对NO的净吸收速率在指数生长期、生长平台期和衰亡期分别升高了40.2%、98.2%和16.0%;小新月菱形藻对NO的净吸收速率在生长的平台期升高了5.7倍;中肋骨条藻对NO的净释放速率在生长的平台期升高幅度最大,为11.5倍。结果表明全球变暖对不同种类的硅藻代谢NO的促进程度不同。     

壳聚糖基吸附材料的制备及其移除水体重金属的应用研究进展

水体中的重金属污染物不能被微生物降解,并且环境中只要存在微量的重金属即可产生毒性效应。因此,研发新材料去除水体中重金属离子受到了广泛的关注。利用绿色、经济、产量丰富的壳聚糖为原料,以物理和化学改性方法为手段制备移除水体中重金属离子的壳聚糖基吸附材料是当今研究热点。本文以壳聚糖基材料的制备方法为主线,概括总结了壳聚糖的改性方法及其衍生物对重金属离子吸附行为的研究进展,展望了壳聚糖基材料在重金属废水处理方面的未来研究方向及前景。