石油污染海滩的生物修复实践及营养施加策略

介绍了施加营养修复石油污染海滩的3个典型实例。Exxon Valdez溢油生物修复的研究中发现,以藿烷为内标,施加营养的生物降解速率比石油的自然清除速率快将近5倍。美国特拉华州的现场研究结果表明,孔隙水中维持初始N浓度为1~2 mg/L可以使降解率接近最大值;海滩上N的背景浓度很高时,即使不添加任何肥料,石油烃的生物降解也可接近最大值。英国对细颗粒沉积物的生物修复试验结果显示:在被石油污染的区块上施加营养物质使石油降解菌的数量增加了10倍,石油烃相对于藿烷的比值在施加肥料组和控制组中有显著的不同。此外,还对海滩石油污染生物修复过程中孔隙水中的最佳营养浓度、营养的施加频率及方法进行了综述。     

基于生物标志物的海洋溢油污染评价方法研究

生物标志物是指能够指示或表征暴露于环境化学污染物而引起生物机体发生响应变化的标志物或指标。采用生物标志物指示海洋环境的水质变化及其生态预警作用的研究是当今海洋环境科学研究的热点和前沿,在海洋污染评价领域中应用广泛。本文介绍了生物标志物的定义及分类,综述了国内外基于不同种类的生物标志物的评价方法在海洋溢油污染监测与评价中的应用特点和研究现状,以及多种生物标志物综合应用的典型方法及重要意义,例如生物标志物响应指数(biomarker response index,BRI)和综合生物标志物响应指数法(Integrated biomarker responses index,IBR)。最后,本文总结并指出了今后开展相关溢油污染评价的研究方向,包括针对海洋溢油污染特点筛选特异性强、敏感性高的生物标志物以及建立基于生物标志物的海洋溢油污染预警系统等,从而提供更加精准有效的技术方法和科学保障。     

火箭助推器残骸海上落区监测技术探索与实践

针对火箭助推器残骸海上落区监测面临的挑战,对助推器残骸海上监测内容、监测平台、关键技术进行了研究,提出了助推器残骸海上监测技术路线。在此基础上,成功实施了长征五号运载火箭的监测任务,为研究火箭残骸再入及解体规律,完善落区设计与选择提供技术支撑。最后给出了火箭残骸海上监测技术研究的发展方向和内容,以期对后续工作提供有益参考。     

Effects of crude oil contamination on soil physical and chemical properties in Momoge wetland of China

Large oilfields are often coincidentally located in major river deltas and wetlands, and potentially damage the structure, function and ecosystem service values of wetlands during oil exploration. In the present study, the effects of crude oil contamination during oil exploration on soil physical and chemical properties were investigated in marshes of the Momoge National Nature Reserve in Jilin Province, China. The concentrations of total petroleum hydrocarbons in the marsh soil near the oil wells are significantly higher than those in the adjacent control marsh. Soil water contents in oil-contaminated marshes are negatively correlated with soil temperature and are significantly lower than those in the control area, especially in fall. Crude oil contamination significantly increases the soil pH up to 8.0, and reduces available phosphorus concentrations in the soil. The concentrations of total organic carbon are significantly different among sampling sites. Therefore, crude oil contamination could potentially alkalinize marsh soils, adversely affect soil fertility and physical properties, and cause deterioration of the marshes in the Momoge National Nature Reserve. Phyto-remediation by planting Calamagrostis angustifolia has the potential to simultaneously restore and remediate the petroleum hydrocarbon-contaminated wetlands. Crude oil contamination affects the soil physical and chemical properties, so developing an effective restoration program in the Momoge wetland is neccesary.     

集合动力因子对登陆台风“莫拉克”(0908)暴雨 落区的诊断与预报研究

“莫拉克”是2009年登陆我国热带气旋中影响范围最广、造成损失最大的台风.“莫拉克”带来的强降水导致台湾南部发生50年来最严重的水灾,福建、浙江等省的部分站点过程雨量超过50年一遇.因此,在台风暴雨(强降水)预报中,能否准确把握其落区就显得尤为重要.本文首先利用中尺度非静力数值模式WRF对台风“莫拉克”进行高分辨率数值模拟(三层嵌套,最高分辨率为2 km).模式较好地再现了台风中心的移动路径、强度;模拟的降水分布区域与实况也较为相符.利用再分析资料及模拟的高分辨率资料对暴雨成因进行诊断分析,表明造成此次强降水过程的水汽主要由西南季风输送,并且垂直运动旺盛,贯穿整个对流层.根据集合动力因子预报方法,运用广义湿位温、对流涡度矢量垂直分量及水汽散度通量对暴雨落区进行了诊断和预报,发现广义湿位温等值线的“漏斗状”区域与暴雨落区对应关系显著;基于NCEP-GFS每日四次的预报场资料,利用对流涡度矢量和水汽散度通量做出的降水落区预报表明,二者对降水落区均有一定的指示意义.强降水主要位于对流层中低层对流涡度矢量垂直积分量的梯度大值区附近,其时间演变与观测降水的演变具有相当高的一致性;水汽通量散度抓住了垂直运动和水汽散度这两个引发暴雨的关键因子,对降水的发生范围和强降水极值中心的判断更为准确.这三个动力因子都可以为“莫拉克”台风暴雨(强降水)落区提供信号,对台风暴雨落区具有一定的诊断和预报意义.     

2002年夏季河南省冰雹回波特征

利用2002年夏季雷达观测到的雹云回波资料，分析了雹云在成熟阶段时在雷达回波上表现出的不同特征及对应的冰雹落区，结果表明，“V”形缺口回波顶端、指状回波及其指根处、钩状回波钩部对应地面冰雹落区。     

山东省初秋一次大范围强对流过程落区和抬升触发机制分析

利用常规观测、加密自动站、多普勒天气雷达、风廓线雷达及NCEP再分析资料,对2016年9月11日山东省初秋大范围强对流天气的落区和抬升触发机制进行了分析。结果表明:受高空槽影响,有、无对流区上空大气层结均不稳定,大的对流有效位能(CAPE)与小的对流抑制能量(CIN)环境条件下,强对流云团呈现"遍地开花型",抬升触发成为强对流发生的关键因素。地面辐合线、干线、海风锋、冷池出流是主要的抬升触发系统。由于对流抑制小,抬升强迫一般不需要太强,不同区域雷暴的抬升机制不同,鲁西北地区强对流天气由地面辐合线抬升触发,山东半岛地区的对流是由海风锋与冷锋共同触发,而鲁中地区强对流则由老的雷暴的冷池前沿阵风锋抬升触发,鲁东南地区的对流是由干线与地面辐合线共同作用造成的。辐合线抬升强迫的大小很重要,其量化可通过边界层散度衡量。在同样具备地面辐合线的情况下,不同温湿性质气团的中尺度边界对雷暴触发起关键作用。预报落区的偏差主要是因为短期阶段无法获取低空东南风气流这一关键中尺度系统,不同起报时间模式预报的调整趋势、季节等因素是对流强度预报偏弱的主要原因。经验表明,通过对大量个例的分析研究,提高对数值模式的订正能力是提高预报准确率的有效方法。     

2016年三个相似路径台风影响江西的暴雨落区差异成因

利用常规气象观测数据、台风路径资料和FNL再分析资料,对2016年三个路径相似台风(01号Nepartak、14号Meranti和17号Megi)在江西的暴雨落区差异进行分析。结果表明:三者移动路径相似,登陆后副热带高压强度、水汽输送条件、台风与冷空气结合等差异共同导致在江西暴雨落区不同。台风Megi在江西形成暴雨范围最广,Nepartak次之,Meranti最小。台风Megi登陆后江西地区水汽通量和天气尺度上升运动最强,天气尺度持续稳定性降水以及后期台风环流与低层冷空气相结合,导致降水累计值最大。台风Nepartak影响江西期间无冷空气与之作用,形成的降水以中尺度对流性降水为主,强的对流有效位能释放加剧中尺度对流上升运动,造成以短时强降雨为主的暴雨。台风Meranti影响时江西东北部天气尺度上升运动相对前两者较弱,影响时间相对较短,形成的暴雨较前两者偏弱。     

一次局地大暴雨过程的数值模拟和诊断分析

采用中尺度数值模式MM5(V3)对2002年8月15-16日发生在江苏启东附近的一次局地大暴雨过程进行了数值模拟,较好地模拟出了本次过程的暴雨中心落区和降水量,以及相关的中尺度系统的发生、发展过程.探讨了中尺度涡旋、局地环流对这次暴雨过程的影响,结果表明,中尺度涡旋对暴雨的发生起了至关重要的作用,局地环流的存在,也有利于降水的发生.