OHP地震台网

在海洋半球计划(OHP)实施的5年中，我们在西北太平洋区域改建了一个以POSEIDON项目启动的地震台网。我们在以下方面对该台网进行了改善：(1)用新设备替换原有设备；(2)改建地震计摆房；(3)建立一些新台站。我们也在西北太平洋区域进行了地震仪安装后的临时地震观测。我们在该台网内使用了宽频带OBS和陆地上的宽频带地震仪。本文将介绍我们在这段时间里的工作。     

湿地——从水到陆的生命沃土

在人类赖以生存的地球上，湿地生态系统与海洋生态系统、森林生态系统并称为三大生态系统。仅占地球总面积2％略多一些的湿地生态系统，虽没有海洋的浩瀚、森林的广袤，但它兼有水域和陆地生态系统的特点，支持了全部淡水生物群落和部分衍生生物群落，其独特的生态服务功能对地球生命系统有着重大的作用，是地球上重要的生命支持系统。     

陆地导航中GNSS/陀螺仪组合实时测姿方法

在陆地导航系统中使用GNSS/INS组合导航会增加系统成本,多天线GNSS测姿精度受基线长度影响,且存在的模糊度固定问题。本文提出仅利用一个陀螺仪和单天线GNSS组合来进行实时测姿。先由单天线GNSS计算姿态角3参数,航向角为陆地导航的关键参数,为此将陀螺信息与GNSS导出的航向角进行融合。分析了单天线测姿在载体静止或低速运动时精度很差的原因,提出了在组合滤波中进行解决的方案。推导了GNSS和陀螺信息融合的滤波模型,将陀螺仪信息作为状态模型的控制输入,以GNSS航向为滤波观测值。实验结果表明,GNSS/陀螺仪组合计算的航向角精度和可靠性相对GNSS测姿结果均有很大提升。     

基于“湖泊效应”模型的辽宁省海岸带陆地范围测度及其时空分异分析

目前国内外对海岸带的界定尚不存在统一说法,虽然海岸带向海范围的界定相对一致,但海岸带向陆范围差异较大。而海岸带向陆范围的界定是海岸带空间合理规划、海岸带区域综合承载力准确评估的重要保证,对海岸带的相关研究起着重要的作用。此外,传统的海岸带界定方法均没有考虑海岸带的动态性及空间差异性,因此,基于Bass扩散模型原理,构建了“湖泊效应”模型,提出了等辐射力曲线的概念,设计了可行的海岸带陆地范围量化方法。以辽宁省为例,结合2001~2012年人口与经济的面板数据,通过GIS与1stOpt软件平台,测度了辽宁省6个沿海城市的海岸带陆地范围,并对其进行了时空差异分析。运用Gompertz模型,预测了辽宁省2013~2020年的海岸带范围,分析了其空间差异趋势。结果表明：① 海洋的辐射带动力持续增长,辽宁省海岸带范围随着时间在稳步向内陆扩张;② 区域经济较发达的地区,海岸带范围也较广;③ 大连市和营口市是辽宁省海岸带的增长极;④ 辽宁省未来8 a海岸带范围将继续向内陆扩张而空间差异将逐步缩小。     

2000-2010年新疆陆地生态系统变化格局与分析

本文以Landsat TM/ETM+数据和HJ-1卫星CCD数据,系统分析了2000-2010年新疆地区陆地生态系统变化。10年间,新疆地区建设用地、农田和湿地生态系统迅速扩张,分别增加了30.5%、26.7%和10.2%;草地与灌丛生态系统则大量减少,分别减少了2.4%和5.1%;冰川积雪减少也较为明显,减少了1.6%;荒漠和森林生态系统变化较小。生态系统变化热点区域主要分布在传统绿洲区,尤其是天山南北麓的绿洲区。水利设施改善与灌溉节水技术进步,以及国家西部开发战略导致灌草地被大量开垦为农田,人口增长则是建设用地增加的主因;全球气候变暖使冰川积雪减少明显,20世纪60年代至今面积减少了16.7%~32.5%,导致山区湿地生态系统增加;国家生态环境保护工程则有效地遏制了林地与荒漠生态系统的恶化趋势。山地水源涵养区除了要严格控制森林砍伐外,还要严格禁止灌草的开垦,控制绿洲农田的增加和重视生态过渡带的保护,并加强全球气候变化对新疆水资源影响的研究,以制定相关对策。     

气候变化对陆地生态系统和海岸带地区的影响解读

IPCC第五次评估报告认为,受气候变化影响,许多生物种及生态系统已经发生显著变化,未来这些变化还将继续。气候变化和人类活动的共同作用将对21世纪的陆地生态系统和内陆水系统产生重要影响,大部分陆地和淡水物种灭绝的风险都将增加,部分地区可能会发生不可逆转的变化。未来仅依靠生态系统自身的适应能力将不足以应对这些变化,需要辅以适应措施帮助生态系统适应气候变化。海岸带系统和低洼地区除了受气候变化的影响,还受到人类活动的强烈影响,并且影响的方式和结果因地而异。预计到2100年,全球平均海平面将上升0.28～0.98 m,相对海平面上升差异较大。到2100年,数以亿计的人将受到沿海洪水的影响。未来海岸带地区适应的相对成本会有很大的区域差异。在全球尺度上,采取防御措施取得的效益仍要高于不作为而付出的社会经济成本。发达国家比发展中国家具有更强的适应气候变化能力,可持续发展的气候恢复力也更大。     

1920-2000年全球陆地降水气候特征与变化

分析了1920-2000年全球陆地降水场.指出降水量最大的区域主要在季风区,在季风降水区有明显的雨季和旱季之分.全球多年平均降水随纬向分布有着较好的连贯性,即热带地区比较湿润,从赤道向南向北递减,但是在南半球40°～50°S中高纬度降水量还比较多,故南半球降水随纬度分布呈双峰型.文中还分析了全球陆地平均的全年、各季降水序列的周期和趋势特征.指出全球降水序列中有明显的与2～7年ENSO周期相吻合的变化周期,也有年代际变化.在1920-2000年期间,除了冬季降水有一个弱的上升趋势外,其它季节降水量的变化趋势不很明显.分析比较了全球陆地年、各季降水长期趋势的地理分布差异,指出在南半球,赤道～10°S除了在春季降水表现为弱的负趋势外,其他季节都是正趋势,其中冬季最明显,但是并不显著.10°～25°S在冬、秋季是正趋势而夏季是负趋势,趋势都不显著.在20°～40°S夏、秋季的降水量正趋势达到0.01显著性水平.在北半球,25°N以南的热带地区的四季降水都是负趋势,在秋季尤为明显,达到0.01显著性水平.在30°N以北,除了在30°～40°N冬季表现为降水的负趋势外,其它季节降水为正趋势.在45°～55°N地区,降水的正趋势在春季表现的最为明显,在北半球更高的纬度上,冬季降水的正趋势表现的特别明显.     

Factors influencing small-scale distribution of 10 macrolichens in King George Island,West Antarctica

Lichens are among the main primary colonists in most terrestrial ecosystems of Antarctica, where the effects of environmental factors on spatial distribution of lichens are essential to understanding the functioning of Antarctic terrestrial ecosystems. We measured abundance of 10 frequently observed macrolichens and 15 environmental factors at a small scale （20 cm× 20 cm）, in the ice-free areas of Fildes Peninsula and Ardley Island, King George Island, West Antarctica, and assessed the effects of environmental factors on the local distribution of these lichens. Canonical correspondence analyses （CCA） show that 8 out of 15 environmental factors, belonging to 4 sets of variables, are important in spatial distribution of the 10 lichens. Variation partitioning analyses show that most of the variation in distribution of the 10 lichens is described by the spatial heterogeneity of substrate, bird influence and microclimate and topography, whereas human impact has no significant effects.     

全球变化与陆地系统综合集成模拟——新一代陆地生态系统动态模型(DLEM)

人类社会从陆地生态系统获取生产和生活资料的同时也作为一种干扰形式改变着地气之间的动态平衡。这三个既独立又相互耦合的子系统共同组成了一个复杂的陆地系统。如何深入理解这一系统的过程和机制是人类应对气候变化挑战的前提条件。陆地生态系统模型作为一种集成工具,已广泛应用于全球变化研究的各个领域,但从输入数据到模型结构和过程等诸多方面仍存在很大的不确定性。近年来,随着大气和地面生态观测网络的不断完善以及遥感等空间技术的不断强大,使陆地生态系统模型进一步发展和突破成为可能。新一代多因子驱动的陆地生态系统动态模型(DynamicL and Ecosystem Model,DLEM)正是在这一背景下应运而生的。本文旨在介绍DLEM的主体框架、输入输出变量、关键过程、主要功能和特点。     

让稀缺之水浇灌和平

富产石油的中东地区水资源稀缺,说水贵如油一点都不夸张。沙特阿拉伯《中东报》日前报道,阿拉伯国家的面积占全球陆地面积的9％,水资源却只占全球水资源的0．7％,加上沙漠气候降雨稀少,其中大部分地区常年为干旱所困。另据中东媒体报道,全球人均水资源占有量为1．3万吨,阿拉伯国家人均只有1750吨,预计25年后阿拉伯国家人13达到6亿时,人均水资源占有量将降为不足700吨。