城市热岛时空变化特征及演变规律研究——以扬子江城市群为例

使用MODIS地表温度夏季影像,通过均值-标准差法和空间叠加分析,研究了扬子江城市群2000—2017年城市热岛时空变化与演变规律特征.结果表明:扬子江城市群热岛效应逐年增强,且强热岛主要体现在长江以南的苏州市、无锡市、常州市、南京市4个城市;城市群中各个城市的城市热岛都呈现由主城区向周围扩展的特征,其中,南京市呈现"...     

联合大地水准面、海面地形和潮波运动数值模拟的长江口陆海垂直基准转换关系

长江口水域地形地貌研究对河道治理建设、水上交通运输等人类社会经济活动具有重要意义,而建立高精度的无缝深度基准面及其与其他垂直基准间转换模型将直接影响到水陆交界区高精度地形地貌数据的获取及统一综合管理与分析。为此着重研究了基于三维潮波运动数值模拟、海面地形和大地水准面3种手段联合的河口水域无缝深度基准面构建及其与其他垂直基准间转换模型,并在长江口南支这一典型河口水域进行了建模实验和模型精度评估分析。结果显示,垂直基准转换模型中误差为12.4 cm,与现场长期潮位站实际观测结果比对分析得垂直基准转换模型误差绝对值均值为24.2 cm,尽管大于模型中误差估值,但仍满足国际水道测量规范对测深中垂向最大不确定度的要求。     

基于MODIS数据的太湖浮游植物物候变化及其对水表温度的响应

浮游植物物候能够反映浮游植物的生长变化与湖泊生态系统的变化,水温、营养盐浓度等因素对物候有重要影响。太湖富营养化程度较高,水温的影响作用日趋显著,物候与水温关系的研究对理解、控制和改善太湖生态系统具有重要意义。本研究利用2003—2018年MODIS遥感数据计算浮游植物物候指标和湖泊水表温度（Temperature of Water Surface,LSWT）,通过分析太湖浮游植物物候时空变化特点探究了不同区域的物候特征,并结合LSWT揭示了浮游植物物候对LSWT变化的响应关系。结果表明：① 不同浮游植物物候指标具有不同空间分布特点,水华发生次数、峰值叶绿素a（Chla）浓度和水华总持续时间呈现由西部沿岸向湖心区递减的趋势;浮游植物生长开始时间和峰值Chla发生时间分布复杂但在沿岸区域相对较早;② 太湖可被划分为4种具有不同物候特征的区域,Ⅰ类区域主要位于贡湖湾、东部沿岸以及太湖中部开阔水域,该区Chla浓度范围为50~60 μg/L,且波动平缓,水华发生次数最少、开始最晚、持续时间最短;Ⅱ类区域主要分布于太湖西部沿岸,Chla浓度范围为50~90 μg/L且变化剧烈,该区水华发生次数最多、开始最早、持续时间最长;Ⅲ和Ⅳ类属于过渡区域,前者主要分布于梅梁湾、竺山湾及入湾口,后者主要位于南部沿岸以及太湖中部;③ 浮游植物物候对LSWT变化的响应受营养水平影响,当营养水平较高时,浮游植物的生长受LSWT的促进作用显著,LSWT年际变化的升高趋势对浮游植生长物候提前、生物量增加的影响明显,反之,则LSWT变化对浮游植物生长的影响减弱。     

南极温度的时空特征及其与我国夏季天气的关系

本文利用南极地区20个站1958—1983年逐年逐月温度资料和同期南方涛动指数、北半球高度场资料及我国大范围温度和降水资料,对南极地区冷暖变化规律及其与北半球大气环流和我国夏季降水的关系进行了初步分析。发现南极地区的温度和南方涛动都存在准3年振荡,我国华北地区的夏季温度与前期和同期南极大陆的温度存在显著的遥相关。 当南极大陆夏季温度偏高时,翌年我国华北地区夏季降水往往偏多,东北地区夏季温度偏低,反之亦然。     

中国热浪事件的大气扰动结构及其稳定性分析

利用对流层至平流层大气变量的物理分解,本文发现400 hPa上的天气尺度温度扰动正值和250 hPa上的天气尺度高度扰动正值能够指示地面上的高温和热浪事件.理论和观测分析发现,当扰动静止波中心出现在40°N—45°N时,准静止波波长较长,影响范围大,持续时间久,容易在中国形成区域持续性热浪事件.在江南—华南、长江沿江及河套—华北的区域,干热浪事件静止波的稳定时间在6.5天以上.对流层大气天气尺度扰动波动在垂直方向具有倾斜特征,250 hPa高度上,静止波稳定位置比地面热浪区域中心普遍偏北6~12个纬距.在低纬度(副热带高压带南侧),大气中向西北方向移动的天气尺度扰动,只有到达副高脊线以北的西风带后,才能形成静止波.     

温度和盐度对龙虎斑存活与摄食的影响

龙虎斑是由棕点石斑鱼(Epinephelusfuscoguttatus♀)和鞍带石斑鱼(Epinepheluslanceolatus♂)的杂交种。研究水温及盐度在骤变和渐变情况下龙虎斑的存活和摄食情况,结果表明:龙虎斑在温度为14³5℃的海水中均能存活和摄食,最适宜温度环境为2535℃的海水中均能存活和摄食,最适宜温度环境为25³5℃;温度从30℃骤变至20、25、35℃时,龙虎斑100%存活;从30℃骤变至10℃和15℃时,龙虎斑全部死亡;水温从30℃开始渐变,下降幅度为1℃/d,当下降至24℃时摄食减少,13℃时停止摄食,下降至11℃时出现死亡。龙虎斑在盐度为135℃;温度从30℃骤变至20、25、35℃时,龙虎斑100%存活;从30℃骤变至10℃和15℃时,龙虎斑全部死亡;水温从30℃开始渐变,下降幅度为1℃/d,当下降至24℃时摄食减少,13℃时停止摄食,下降至11℃时出现死亡。龙虎斑在盐度为1⁵5的海水中均能存活和摄食,摄食适宜海水盐度为455的海水中均能存活和摄食,摄食适宜海水盐度为4⁴5;盐度从30骤变至5、10、15、20、25、35、40、45、50、55等盐度时,龙虎斑100%存活,骤变至0时,4 h内存活率100%,16 h存活率55.5%;盐度从30渐变,每天降低2,降至6后,每天降低1,盐度降到1时,龙虎斑的活动和摄食明显减少,渐变至0时,36 h出现死亡,48 h内全部死亡。     

高云与高层垂直速度关系的个例研究Ⅱ.动力学分析

观测表明,高云的夏季块状分布和冬季带状分布,与低层赤道辐合带的夏季与冬季的形状十分相似;并且卷云和卷层云可以独立于深对流单独存在.作者对这两个观测分析结果进行动力学分析,结论如下:1)由于印度洋北面是青藏高原与亚洲大陆,夏季不能在北面副热带地区形成反气旋,从而印度洋赤道北面为西南气流,导致了赤道辐合带在该地区断裂并且相应的深对流在亚洲季风区的块状分布.2)利用斜压超长波理论,将Rodwell等的亚洲季风单向模型(即非绝热加热导致季风形成)作了修改,扩展为双向闭合模型.印度洋跨赤道偏南风产生大范围水汽辐合,其与地形的共同作用,产生了降水云系的高层加热,由于Sverdrup涡度平衡关系,导致了低层的偏南风而形成了一个相互作用的闭合过程,从而表明了亚洲夏季风是准定常的.3)通过详细分析涡度方程,证明除了恰好在赤道上之外,赤道辐合带上的水平辐合均会产生涡,并且这些涡由点涡(涡度的奇异部分)与各种尺度的涡(涡度的正则部分)组成.正涡度对应于云区,负涡度对应于晴空区,与赤道辐合带(ITCZ)的观测结果一致.4)由于辐合和切变产生涡,得到赤道辐合带和深对流的带状准定常维持的动力机制,即:由于赤道辐合带的辐合,其南北风辐合与东西风切变将产生涡,其与水汽的共同作用产生了深对流的上升降水云系,而降水云系的潜热诱导上升,进一步加强了水平辐合,从而表明了赤道辐合带的带状准定常维持的中介是不同尺度的涡.5)卷云和卷层云可以独立于深对流的原因是热带卷云和卷层云与流场是可以互相激发的,深对流不是其唯一的源.     

赤道东太平洋海温与长江下游地区降水异常的相关分析

本文采用最大熵谱分析方法揭示了赤道东太平洋海温和长江下游地区降水均存在3-4年和准两年的周期性振荡特征。且通过时滞相关分析发现两者均存在显著的相关关系,并以降水滞后海温约4个月的正相关最为明显。在此基础上利用一个多级数字滤波器对两者的逐月距平序列进行了高通、低通和带通滤波,并对两者在不同时间尺度上的滤波分量进行时滞相关分析,结果发现只是在2-4年的时间尺度上两者相关最为密切,并以降水滞后海温4-5月的正相关最为显著。     

温度、光强和盐度对鹧鸽菜幼体生长发育的影响

从野外采集鹤鸪菜Ｃａｌｏｇｌｏｓｓａｌｅｐｒｉｅｕｒｉｉ（Ｍｏｎｔ．）Ｊ．Ａｇ．幼体，在室内控制条件下，以温、盐、光等不同条件进行模拟培养试验。所获得的数据经生物统计检验表明：鹧鸪菜幼体生长最适水温为２３℃；光照强度为４０００ｌｘ；海水盐度为１８。此结果与我们多年来在汕头港内观察鹧鸪菜的生长及其季节变化相似。     

梭鱼标准代谢、内源氮排泄与体重和温度的关系

在 13.5 ,18,2 1.5 ,2 4和 2 7℃ 5个温度条件下测定了梭鱼 (体重范围 1.88～ 14.0 2 g)的标准代谢率和内源氮排泄率。梭鱼标准代谢率随体重的增加而增加 ,二者的关系为幂函数关系 ;随温度的升高而增加 ,二者的关系为指数关系 ;标准代谢率与体重和温度的关系可用如下方程表示 :RS=0 .12 4 6 W0 .9954 e0 .0 84 1T(r2 =0 .92 2 0 )。梭鱼的氨氮、尿素、总氮及能量的排泄率随体重和温度的增加而增加 ,与体重为幂函数关系 ,与温度的关系为多项式形式。梭鱼氨氮和尿素日排泄率的变幅分别为 0 .15～ 0 .88mg N/d和 0 .0 3～ 0 .2 9mg N/d。不同温度下 ,尿素排泄量占总氮比例在 9.9%～2 2 .4 9%之间 ,随温度升高该值有逐渐增大的趋势。