论地球系统科学与可持续发展战略科学基础（Ⅰ）

地球系统科学是可持续发展战略的科学。它脱胎于气候系统研究，跨越一系一自然与社会科学，将全球变化与区域变化冶为一炉，所涵差的时间数十年至一二百年，在此时间尺度内，所涵盖的对象基本上是大气、海洋与陆地以及介于其间的物质能量交换过程。陆地最重要、最复杂、受人类活动的影响亦最大，目前未知数亦最多。宜先在跨学科的综合工作上多下功夫，积极推动地系统研究。     

山东省肥城断块岩溶水系统地下水水化学特征及演化分析

地下水是肥城地区最主要的供水水源,近年来受到工农业生产、煤矿开采、闭坑、矿井排水等人类活动影响,肥城地区地下水动力场及化学场都发生了变化,为查明地下水的环境质量状况,文章在研究水文地质调查和样品采集分析基础上,综合运用数理统计方法、水化学方法（Piper三线图、Gibbs模型、矿物饱和指数、离子比例分析）等,探讨肥城断块地下水水化学特征及演化规律。结果表明：（1）研究区地下水均呈弱碱性,$ {\mathrm{C}\mathrm{a}}^{2+} $、$ {\mathrm{M}\mathrm{g}}^{2+} $、$ {{\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{O}}_{3}}^{-} $和$ {\mathrm{S}\mathrm{O}}_{4}^{2-} $为主要离子,主要来源于方解石、白云石及石膏溶解;矿物饱和指数表明方解石和白云石绝大多数处于饱和状态,石膏和岩盐矿物呈溶解未饱和状态。（2）区内岩溶水化学类型主要为$ {\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{O}}_{3}-\mathrm{C}\mathrm{a}\left(\mathrm{M}\mathrm{g}\right) $型,其次为$ {\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{O}}_{3}·{\mathrm{S}\mathrm{O}}_{4}-\mathrm{C}\mathrm{a} $型和$ {\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{O}}_{3}·\mathrm{C}\mathrm{l}-\mathrm{C}\mathrm{a} $型。孔隙水主要为$ {\mathrm{S}\mathrm{O}}_{4}·{\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{O}}_{3}-\mathrm{C}\mathrm{a} $型、局部出现$ {\mathrm{S}\mathrm{O}}_{4}{·\mathrm{N}\mathrm{O}}_{3}-\mathrm{C}\mathrm{a} $型。河流水化学类型相对复杂,包括$ {\mathrm{S}\mathrm{O}}_{4}·{\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{O}}_{3}-\mathrm{C}\mathrm{a}·\mathrm{N}\mathrm{a} $型、$ \mathrm{C}\mathrm{l}·{\mathrm{S}\mathrm{O}}_{4}-\mathrm{C}\mathrm{a}·\mathrm{N}\mathrm{a} $型等。（3）区内地下水中$ {\mathrm{C}\mathrm{l}}^{-} $、$ {\mathrm{S}\mathrm{O}}_{4}^{2-} $和$ {\mathrm{N}\mathrm{O}}_{3}^{-} $含量相比1999年、2013年显著升高。裂隙水及岩溶水水质整体较好,局部呈点状变差,孔隙水及河水水质普遍较差,影响区域地下水水质的主要因素有化肥施用、禽畜养殖、生活污水下渗以及煤矿排水等。     

基于三角模糊数随机模拟的地下水环境系统综合风险评价模型

采用随机模拟方法模拟三角模糊数,把三角模糊数及函数间运算简化为普通的实数之间运算,建立基于三角模糊数随机模拟的地下水环境系统综合风险评价模型(ARA-SSTFN)。结果说明:以置信区间形式表示的ARA-SSTFN评价结果,比现有常规方法结果提供评价结果可靠性方面更多信息,能反映受多种不确定性因素综合影响的地下水环境系统综合风险评价客观实际情况;ARA-SSTFN在流域水资源、水环境和水旱灾害等有随机性、模糊性和数据资料不精确等多种不确定性因素综合作用的各种资源环境系统综合风险评价问题中有推广应用价值。     

小良试验站三种植被类型地表径流效应的对比研究

本文分析研究了３种植被类型下的地表径流在汇流、洪峰及径流过程上的特征，差异是巨大的。在径流过程上桉树林和裸地的变地剧烈，几乎没有什么调蓄作用，洪峰流量占一次性降水径流量的绝大部分，涨水和退水流量都较小。本文应用灰色系统ＧＭ（２，１）模型，成功地预测了以年和以月为时间尺度的地表径流序列，其预测模型可以用来对这些时间尺度的地表径流进行预报。     

一次强烈发展西南低涡的中尺度结构分析

2021年8月7—8日,四川盆地中东部出现大暴雨、局地特大暴雨,是重庆2021年度社会影响最大的一次暴雨过程。采用多源观测及ERA5再分析资料,对此次大暴雨过程进行诊断分析。结果表明：大暴雨发生在低槽移入四川盆地诱发暖性西南低涡背景下,具有显著的阶段性、跳跃性和极端性特征。大暴雨先后形成于西南低涡中心东南部、西南低涡东侧和西南低涡南侧暖湿的边界层辐合线附近。各阶段大暴雨均由移动缓慢、维持时间达3~6 h的β中尺度对流系统影响形成,暖湿不稳定和弱垂直风切变为β中尺度对流系统的形成提供了有利的环境条件。涡度分析表明,西南低涡的发展主要源于低空辐合及垂直涡度输送效应,但暴雨区的正涡度发展与西南低涡并不完全相同,水平涡度倾侧效应较为显著。第一阶段暴雨区正涡度主要源于对流层中低层西南低涡中心附近显著的低空辐合、涡度垂直输送及水平涡度倾侧效应;第二阶段和第三阶段暴雨区正涡度主要源于边界层辐合及边界层以上的水平涡度倾侧效应,边界层辐合触发暖湿大气中的中尺度对流活动促进了第二阶段和第三阶段大暴雨的形成。

     

基于引力模型的城市空间互相关和功率谱分析——引力模型的理论证明、函数推广及应用实例

空间相互作用是先于城市体系而存在的重要概念 ,引力模型是描述空间相互作用的基本函数之一 ,但引力模型的理论基础不明确而且实际应用有局限。本文首先从城市地理系统的广义分形假设出发 ,推导出引力模型的幂函数形式 ,使其从一个经验模型上升为理论模型 ;进而引入时变函数和时滞参数将引力模型推广为更为一般和更加实用的形式 ,为发展城市引力过程的空间互相关分析和功率谱分析方法奠定了理论基础。借助 194 9～ 1998年 5 0年的人口演化数据 ,以北京 -天津的空间相互作用为实例 ,对基于城市引力关系的空间作用进行了相关分析和波谱分析 ,从而提供了城市网络空间相互作用广义引力分析的典型范例。     

基于人地关系的旅游地理学理论透视与学术创新

针对旅游地理学理论研究比较薄弱和研究内容相对泛化的现状,提出将旅游人地关系作为旅游地理学研究的核心,阐述了旅游人地关系的理论内涵,认为旅游地理学是研究地球表层人类旅游活动与地理环境关系并服务于人类生活和社会经济发展的一门科学,其研究对象是"旅游地域系统"。基于人地关系的理论视角,按照旅游地理学理论体系化和科学化的发展要求,充分考虑旅游地理学旅游性、区域性、综合性和应用性的学科属性,初步构建了以旅游活动系统和地理环境系统为基础,以人地关系理论为核心,融合相关学科理论的旅游地理学理论框架。论文还梳理了旅游地理学的基本研究内容、主要科学问题和重要研究方法,强调应大力倡导地理学科学精神,改变低水平应用导向和过于偏重技术导向的研究现状,切实运用旅游地理学研究和解决国家与地方旅游发展中的重要现实问题,并在此基础上强化理论导向的思想型研究,将深刻揭示旅游人地关系地域系统的基本特征、功能结构、时空演化、基本规律、动力机制和调控途径作为旅游地理学研究的重点,通过学科特色创新、研究范式创新、理论成果创新、研究方法创新和应用价值创新,推动旅游地理学理论研究的深化、学术水平的提高和学科体系的完善,促进现代旅游地理学的本土化和中国旅游地理研究的国际化。     

基于引文分析法的“点-轴系统”理论研究述评

论文采用引文分析法,对陆大道院士所著《关于“点-轴”空间结构系统的形成机理分析》一文的349篇引文进行分析,从引文数量、引文作者、发文期刊、研究案例地、学科领域、研究主题、引用动机7个方面,探究“点-轴系统”理论的研究现状。结果表明：自2002年以来,“点-轴系统”理论的引文数量整体呈上升趋势,研究主题聚焦于区域经济和旅游发展;研究案例地以省级和市级中观尺度为主,多为单一型研究区,主要集中在西北丝绸之路经济带、东北辽宁经济圈、西南藏滇川渝、东部长三角四大热点区域;引文质量普遍较高,并且具有多学科交叉应用的特点,但批判性思考和创造性提升相对较少。基于此,论文从拓展研究和实践应用2个角度对“点-轴系统”理论未来发展进行了展望,以期为相关研究提供参考。     

关于垃圾填埋场渗滤系统渗透性能经时变化的研究

利用模拟实验对垃圾填埋场中渗滤系统的渗透性能与填埋时间的关系进行了研究。采用焚烧灰、土工织物和碎石导流层组成渗透系统,研究了实验时间对渗滤系统的渗透系数以及结晶物颗粒直径的影响。结果表明:由于垃圾焚烧灰中硅酸钙和铝酸钙的结晶作用,随着渗透时间的增加,吸附在土工织物表面的物质逐渐增多,使颗粒之间更紧密,导致空隙减小影响渗滤系统的渗透性能。根据研究结果,在垃圾焚烧灰填埋时,垃圾焚烧灰压实密度不要太高,这样有利于渗滤液的排放。