基于小波分析与Mann-Kendall法的岩溶大泉动态研究

研究地下水动态是认识地下水资源的有效手段。根据1956－2013年济南岩溶泉域大气降水及地下水水位动态监测资料,采用小波分析法、Mann-Kendall趋势检验、突变检验法研究了58个水文年泉水位对大气降水的响应,可以看出:（1）大气降水和泉水位呈现出多尺度的变化特征,长时间尺度上两者的变化周期基本相同,变化周期为16年和12年,说明大气降水对泉水位有直接影响;（2）在1956—2013年,济南泉域地下水水位具有0.65 m·（10a）-1的年际显著下降趋势,但降水具有12.65 mm·（10a）-1的不显著上升趋势,说明在人为因素影响下泉水动态的影响因素的权重发生了变化;（3）大气降水在1999年发生突变,1999年之后年降水为增加趋势;而地下水水位突变年份为1967年,1967年以后水位持续降低,2004年以后水位快速上升,泉水位未来趋势应与降水保持一致,呈上升趋势,说明大气降水并非泉水动态的唯一影响因素;（4）通过建立不同时段的多元回归模型,表明近58年来地下水水位的主要影响因素由大气降水到人工开采之间的转换,同时验证了小波分析和Mann-Kendall法研究地下水动态的适宜性和可靠性,也为济南市的保泉提供了参考依据。      

武汉东湖是如何形成的?

东湖位于湖北省武汉市中心城区,是中国乃至亚洲最大的城中湖之一.她是首批国家重点风景名胜区和国家5A级旅游景区.武汉市正在打造东湖城市生态绿心.东湖对于武汉在资源、环境、生态、人文各方面均具有重要意义.关于东湖的成因长期众说纷纭.研究首次从地质、地貌、沉积等方面对东湖的成因进行了分析,并对东湖与长江的关系进行了讨论.（1）东湖位于中-晚更新世形成的岗地区.湖汊发育,岸线蜿蜒,岬湾交错,是东湖最大的特点.（2）东湖的湖相沉积厚度各处不一,总体呈现南薄北厚、边缘薄中间厚的特点.下伏主要地层为晚更新世下蜀黄土,在靠近基岩残丘的南部边缘局部为晚更新世坡积层,两者之间为明显的侵蚀接触关系.（3）东湖的湖盆形成于距今2万年左右的末次冰期盛期.东海海平面的大幅度下降,长江河床深切.发育于长江南岸珞珈山、南望山、喻家山一带的地表径流,在汇入长江时因江水水位较低而发生侵蚀,形成多条冲沟组合而成的侵蚀洼地.之后,随着冰后期的全球变暖,长江水位快速上升,两岸天然堤发育、壮大,使侵蚀洼地的出口被淤塞,逐渐积水成湖,即东湖为沟谷壅塞湖.（4）根据湖泊地质地貌特征,东湖与沙湖是两个不同成因且相对独立的湖泊;长江并未经东湖流过.但东湖的形成与长江有关,乃是全球气候变化驱动下海、江、湖相互作用的产物.（5）东湖之美,美于自然.保护其自然特质,顺应其自然规律,是东湖保护与利用必须坚持的原则.将湖域、湖岸、岸上作为一个整体,将水域和流域作为一个系统,按照山水林田湖草生命共同体的科学理念,对东湖进行整体性和系统性的保护与治理是十分必要的.      

模型揭示的浅水湖泊稳态转换影响因素分析

富营养化会导致浅水湖泊发生稳态转换,生态系统服务严重受损。磷是驱动湖泊发生稳态转换的重要环境因子,探究湖水磷浓度的变化规律是湖泊管理的关键。通过磷动力学模型,从影响湖水磷浓度的主要参数入手,探讨了每种参数变化对磷浓度的具体影响。结合前人研究结果,详细讨论了不同类型气候变化和人类活动对湖泊稳态转换时间、滞后时长、修复速率等的影响。研究认为,气候变化所导致的温度升高、光强减弱、风浪增强等和人类活动所导致的生物扰动、水位波动增强等因素变化虽不会改变湖泊稳态转换突变时间,但会推迟湖泊修复时间,造成突变阈值减小,滞后时间延长,稳态增大。在湖泊保护中要重点考虑主要外力驱动对湖泊稳态转换过程影响的区别,避免有害突变的发生。     

湖泊与陆地雷电参数分布特征及其对比分析

根据湖北省雷电定位系统（Lightning Location System,LLS）2007年1月1日至2016年12月31日监测资料,采用数理统计方法,对湖泊和陆地区域的地闪频次、极性、地闪密度、雷电流幅值和波头陡度等雷电参数分布特征进行了对比研究。结果表明：湖泊与陆地的雷电参数时间变化趋势基本一致。近10 a闪电频次呈明显减少趋势,正地闪比例呈上升趋势;陆地比湖泊区域的闪电频次多,春夏季湖泊和陆地闪电频次差异明显,其中,夏季陆地闪电频次比湖泊多21.1%;湖泊和陆地闪电频次日变化大致呈单峰型,13-18时陆地闪电频次比湖泊多39.7%。湖泊地闪密度比陆地小,湖泊和陆地平均地闪密度分别为2.96次·（km^-2·a^-1）和3.47次·（km^-2·a^-1）。湖泊的平均雷电流幅值较陆地大;湖泊和陆地的平均雷电流波头陡度变化不大,相差一般在1 kA·（μs）^-1以下。     

三套再分析资料在青藏高原湖泊模拟研究中的适用性分析

湖泊模式为青藏高原湖-气相互作用研究提供了有效方法,而驱动数据对模拟结果影响显著,但目前用来驱动模式的再分析资料对高原不同地区湖泊的适用性依然不够清楚。利用野外观测数据、M ODIS地表温度数据和WRF耦合的一维湖泊模式,对比分析了中国区域高时空分辨率地面气象要素驱动数据集(简称ITPCAS)、ERA-Interim和NCEP/NCAR三套再分析资料在青藏高原地区纳木错、班公错和鄂陵湖三个不同深度湖泊的适用性,并对三套再分析资料的准确性进行了初步验证,进一步分析了不同校正方式后的再分析资料对模拟结果的影响。结果表明,用三套不同再分析资料作为模式驱动数据时,WRF耦合的一维湖泊模型均能够较好地模拟出高原湖泊表面温度的变化,但仍然与MODIS观测结果存在偏差。三套再分析资料中ITPCAS数据集的各气象要素与站点观测更为接近,ERA-Interim数据的向下长波和短波辐射比观测值偏大,NCEP/NCAR数据中的向下长波较观测值偏小而风速偏大。利用站点观测对再分析资料进行校正,ITPCAS数据进行全要素校正前后模拟结果差别不大,ERA-Interim和NCEP/NCAR进行全要素校正后模拟结果准确性显著提高;对于实地观测资料匮乏的地区,单独对ERA-Interim向下短波辐射数据进行校正以及同时对NCEP/NCAR气温和向下长波辐射数据进行校正均能优化湖表面温度的模拟结果。     

数字化水位仪漏电干扰因素的分析与排除

主要针对数字化水位仪在运行过程中产生的漏电干扰进行了分析,并结合实际情况提出了具体有效的解决方案.     

西南极湖泊沉积类脂记录的有机质来源及生态环境变化

对西南南乔治王岛西湖沉积物XH1柱样进行了210Pb测年,建立起百余年(1885—2006年)沉积地层序列.定量分析了该柱样中的正构烷烃、脂肪酸和甾醇等类脂生物标志物,综合南南了其分子组合特征和大尺度气候事件[厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)和南半球环状模(SAM)]指标,探讨了湖泊沉积有机质来源、沉积环境和早期成岩作用...     

河南省地下水监测工程建设和监测成果综述

为落实国家地下水监测工程与地下水质监测任务,实现对河南省地下水动态的有效监测,以及对河南省平原、盆地及岩溶山区地下水动态的区域性监控。国家地下水监测工程和河南省地下水监测工程在河南省监测区共布设国家级地下水监测站点485个,省级地下水自动监测站点387个。监测区控制面积10.86万平方千米,主要监测层位浅层潜水（微承压水）、承压第Ⅰ含水层组地下水（中深层地下水）、承压第Ⅱ含水层组地下水（深层地下水）、承压第Ⅲ含水层组地下水（超深层地下水）、岩溶水、裂隙水,项目工程的建设完成,基本上完善了河南省地下水监测专业站点,提升了对全省区域地下水、国家重大工程沿线及地下水污染高风险区的监控能力,确保了及时、准确、全面的获取地下水动态信息,从而满足科学研究和社会公众对地下水信息的基本需求。根据监测成果将河南省浅层地下水划分为6个埋深分区,埋深区间在1.41～52.68m,平均埋深11.93m。划出降落漏斗两处,划分浅层地下水化学类型11种,主要为HCO3·Cl-Ca型;水质分析综合评价结果显示以Ⅳ类和Ⅴ类水为主。     

印尼巨大地震引起的云南水位异常记录及其意义

2004年12月26日和2005年3月29日印度尼西亚苏门答腊西北海域相继发生了2次巨大地震,云南地区的地下水位观测记录到了这2次地震的大量信息。文中给出了云南水位数字和模拟记录到的印尼2次巨大地震的响应情况,并对其进行了初步分析。认为:目前的水位模拟记录较数字化记录能更清晰地看到巨大地震引起的水位异常变化过程;大震引起的水位上升和下降可能是地震波的作用改变了构造单元的应力所致,并与井点的地质构造部位有关;同一井孔对同一断层上破裂方式一致的大地震的响应方式是一致的,只是对震级大的地震响应幅度大,震级减小,响应幅度亦减小     

基于流动重力监测地下水变化及地面沉降

<正>1研究背景沂沭断裂带北段2010—2020年重力变化持续异常,具体是东部累计负变化约-130μGal,西部累计正变化高达247μGal。通过研究该区域水文和垂向形变资料,明确该异常是由地下水位下降、地面沉降所引起,通过数值计算,重力变化中的非构造效应占比> 90%。以地震中长期预报为目的的流动重力观测需要将非构造因素作为干扰排除,但是如果以地下水变化、地面沉降为监测对象,流动重力是否可以作为一种有效或辅助手段？