快速测量非饱和土渗透系数的湿润锋前进法适用性研究

非饱和土渗透系数函数是非饱和土体渗流分析中必不可少的参数。然而非饱和土渗透系数函数测量非常困难,其中稳态法测量范围过于狭小,而瞬时截面法耗时动辄数月,难以应用。为此,提出了湿润锋前进法,有望在一周内测得渗透系数函数。采用数值模拟手段检验湿润锋前进法的测量精度和适用范围。数值模拟结果显示：对于砂土、粉土、黏土,湿润锋前进法得到的渗透系数函数均与输入的理论渗透曲线一致,但测量范围限于高吸力范围（大于进气值）。此外,还采用瞬时截面法计算了渗透系数函数,结果表明：瞬时截面法计算的渗透系数在理论渗透曲线附近波动,其精度取决于监测截面的间距,间距越大,精度越低。在给出的20、60、100 mm这3种间距中,20 mm间距时计算得到的渗透系数精度最高,但与湿润锋前进法的精度仍有一定差距。因此,湿润锋前进法是一种可靠的能够快速得到渗透系数函数的测量手段。     

近30年来中国气候的干湿变化

本文利用1951—1980年的月平均温度,计算了中国各地水分需要量。根据水分需要量和降水量大小,将我国划分成潮湿、湿润、半湿润、半干燥和干燥5类气候区;并对这5个气候区1950年前后各30年时段的气候干湿状况进行讨论;此外还对影响气候干湿变化的重要因子,我国近30年来的降水进行了分析。 近3O多年来,各气候区的降水及气候状况呈现了不同的变化:潮湿和湿润气候区50年代降水较多,60年代降水偏少,70年代降水呈多变态;半湿润和半干燥气候区50年代至60年代中期为多雨时段,1965年始,降水偏少,处于少雨阶段,     

湖泊水位资料与模型模拟恢复的6000年前全球湿润状况的对比研究

本项研究是ＰＭＩＰ（ＰａｌａｅｏｃｌｉｍａｔｅＭｏｄｅｌｉｎｇＩｎｔｅｒｃｏｍｐａｒｉｓｏｎＰｒｏｊｅｃｔ）国际合作项目中有关模型模拟与观测资料对比的一部分。模型试验对象是６０００ｙｒ．ＢＰ的全球湿润状况。模拟试验以检测太阳辐射变化对全球大尺度气候系统的影响为主要目的。观测资料是利用地质证据恢复的古湖泊水位变化,实际上是某一地区的有效降水（降水减蒸发）的变化。通过两者的比较发现,所有模拟试验均能重现６０００ｙｒ．ＢＰ在亚洲南部与非洲北部的湿润环境,从而证实了因太阳辐射变化导致的亚洲与非洲季风的增强。但模拟的季风增强无论是强度还是范围均小于地质记录。原因很可能是模拟试验中下垫面特征用“现代”的来处理。模拟试验对北半球夏季辐射增加造成的西风带北移及由此引起的中纬度地区的气候变化不够成功。绝大多数模拟对受洋流与海温影响较大的地区是失败的。主要原因可能是所有ＰＭＩＰ中的模拟试验都未考虑海洋的作用。     

河南省近40年地表干湿状况及变干趋势研究

使用1961～2000年河南省75个站的月降水量、月平均气温和相对湿度资料,计算了各站历年的湿润度指数,并在对该指数聚类分析的基础上对河南省进行了干湿区划.结果表明：河南全区可分为5个气候区,各区的地表干湿状况具有一定的差异;就平均而言,全区地表呈缓慢变干的趋势,这种状况可能是由于降水量减少和温度升高造成的.     

中国北方季风边缘区边界位置的年代际变化

利用中国东部和北部地区155站1961-1999年月平均温度和月平均降水量资料,根据Thornthwaite公式计算水分需要量和湿润度指数,定义了-20和0的湿润指数等值线分别为季风边缘区的上、下边界线,然后分析了上、下边界线的10 a际平均位置及其变化情况,并比较了上、下边界线的10 a际平均位置与39 a平均位置,发现中国东部季风边缘区上、下边界线的波动具有明显的地域性特征,下边界的波动还具有显著的年代际变化特征.此外,分析了季风边缘区3个分区(东北、华北和西北东部区)的降水变化,发现各区的降水变化趋势与边界线的波动趋势一致.     

荒漠化——土地的“伤痛”

过去我们常常把土地荒漠化理解为是“沙漠不断扩大,把沙漠里的沙子扩散到越来越广的肥沃土地上去”。然而事实上荒漠化不只如此,1992年世界环境与发展大会上确定了荒漠化是“包括气候和人类活动在内种种因素造成的干旱、半干旱和亚湿润地区的土地退化”。也就是由于大风吹蚀,流水侵蚀,土壤盐渍化等造成的土壤生产力下降或丧失,都称为荒漠化。有时也将湿润和亚湿润区的石漠化归入荒漠化范畴。     

台湾大鬼湖的古气候研究

台湾大鬼湖之黑色沉积物岩芯中出现特殊的白层,其性质与黑色沉积物差异很大:白层有较低的孔隙率、有机质含量、碳/氮比,与较高的碳/硫比和氮/硫比,有机质较偏向水中浮游生物,可能是较干冷的气候下沉积的;而黑层之有机质主要来自陆生植物,可能代表较湿暖的气候.主要的白层出现年代,如0aAD,500aAD,700aAD,900aAD,1350aAD和1500aAD等,大多可以和中国或秘鲁冰芯所记录之干冷期及高尘暴期相对应,似乎表现大尺度的气候变动。     

东业小冰期气候形成中太阳辐射和火山灰作用的敏感性试验

利用最新的太阳辐射变化资料和山灰记录通过气候模式的模拟试验来探讨小冰期气候的形成因子，并揭示其动力学机制，模拟结果较好地反映了在太阳辐射和火山灰作用下典型小冰不亚地区的温度和降水变化，主要结论是：在小冰期典型强迫条件下，欧亚大陆年平均温度普遍降低，且具有明显的区域差异，高纬度降温幅度大于低纬度，冬季降温幅度大于夏季，我国长江流域以北的广大地区的降温幅度在0．2－0．4℃之间，不同季风区对火山灰和太阳辐射变化具有不同的响应，东南季风控制的地区（如我国的华东、华南地区）降水明显减少，年平均减少幅度在0．5－1．5mm/d之间，西风和西南季风控制的广大地区降水几乎持平或略增，最大年均增幅小于0．5mm/d，这与历史证据和自然记录资料是一致的。     

全球过去千年典型暖期温度空间格局重建

利用过去两千年全球变化研究网络(PAGES 2k network)最新公布的501条代用记录, 重建了全球过去千年全年平均温度空间格局的演化特征, 对比分析了中世纪暖期及其最暖100年与20世纪现代暖期、中世纪暖期和小冰期最暖30年与20世纪最近30年的年平均温度空间模态异同。结果显示, 在世纪尺度上, 现代暖期与历史上中世纪暖期的温度异常空间格局大致相同, 变化幅度也在大部分区域相当, 但从年代际尺度上, 最近30年的升温比过去千年中世纪暖期和小冰期两个典型时期都明显。值得一提的是北大西洋中高纬度海温变化与上述特征并不相同, 在年代际和世纪尺度上小冰期和中世纪暖期海温均高于20世纪。可能原因是大西洋经圈翻转环流在中世纪暖期、 小冰期和20世纪现代暖期等3个特征时段对太阳辐射、火山活动和温室气体等外强迫的响应不同。