北京地区城市热岛强度长期变化特征及气候学影响机制

选择北京地区为研究区,基于1967~2016年城市站（北京站）和城郊农村站（密云站）的长期气象观测数据,研究平均气温、最高气温、最低气温对应的城市热岛强度长期变化特征及其气候学影响机制。研究发现,过去50 a平均气温和最低气温对应的城市热岛强度显著增加,增温率分别为0.29℃/10a和0.45℃/10a,而最高气温对应的城市热岛强度则没有明显变化趋势;统计分析显示过去50 a北京地区相对湿度、风速和日照时数显著降低以及气温显著上升有利于城市热岛的形成,强化城市热岛强度;未来全球变暖和快速城市化背景下北京地区城市热岛效应将进一步加剧,形成更频繁和持续时间更长的夏季城市高温热浪,严重危及城市居民生产生活和生命健康。     

气候变化对中国集中供暖气候指标的影响

应用高空间分辨率的网格逐日气象数据,根据国家集中供暖有关设计规范定义了集中供暖气候指标,分析了气候变暖对中国集中供暖气候指标的影响。结果表明：近55 a来中国集中供暖初日均呈后延趋势,初日特征线年代际南北移动较小。供暖终日均呈提前趋势,终日特征线在110°E以东地区南北移动较大,2000年以来终日特征线较20世纪60年代北抬了200~300 km。供暖期长度均呈减少趋势,东北、华北地区近55 a减少了10~15 d,西北地区减少了15~20 d;东北、华北、西北地区供暖强度分别减少了12%、20%、15%。从1991~2015年冬季气温变化来看,东北地区最冷冬季与最暖冬季的温度相差可达6.2℃,对供暖强度的影响可达28.9%,华北和西北地区冬季气温最大变幅分别为3.7℃、3.3℃,对供暖强度的影响分别为26.8%和17.6%。气候变暖对中国集中供热气候指标产生了显著的影响。供热部门应该根据天气变化来安排供暖,同时还要注意气候变暖背景下极端冷事件的发生,保证集中供暖安全运行。     

东北地区建设用地开发强度格局演变的空间分异机制

建设用地开发强度是区域建设用地开发利用程度及其对区域人口和经济社会承载强度的综合反映。本文以东北地区179个县域空间为基本研究单元,应用冷热点、空间变差函数、GWR模型等定量方法对建设用地开发强度的时空分异格局演变及分异机制进行了探讨,得出以下结论：① 2000-2015年东北地区建设用地开发强度总体呈现出增长态势,但空间分异显著,各单元间建设用地开发强度高低的相互作用及联动效应较为明显,但建设用地开发强度的空间分布逐渐趋于非均衡,建设用地开发强度的冷热点分布格局与全局分异变化及空间异质性态势基本吻合;② 2000年东北地区开发强度格局分异由政府财政投入力度、用地投资强度和产业结构水平共同影响,到2005-2015年发展演化为政府财政投入力度、用地投资强度、经济发展水平和产业结构水平共同影响;③ 2000-2015年政府财政投入力度、用地投资强度、经济发展水平和产业结构水平与东北地区建设用地开发强度格局分布态势具有一定的关联性,但在不同区域呈现出影响程度的差异性。     

2018年7月大气环流和天气分析

2018年7月大气环流的主要特征是极涡偏强且呈单极型分布,中高纬环流呈4波型,西太平洋副热带高压强度较常年明显偏强,位置较常年明显偏北。7月全国平均气温22.9℃,较常年同期偏高1.1℃,为1961年以来历史同期第三高;全国平均降水量133.8 mm,比常年同期（120.6 mm）偏多11%,与历史同期相比呈现北多南少的分布特征。月内我国有7次区域性暴雨天气过程,多站出现极端日降水量。7月共有5个热带气旋在西北太平洋和南海活动,并有“玛莉亚”、“山神”、“安比”3个台风登陆,生成和登陆个数均较常年偏多。我国中东部出现持续性高温天气,同时强对流天气频发,影响范围较广。     

赣南脐橙高温低湿灾害时空分布及预报研究

利用1961—2013年近53a赣州市17个县(市、区)气象台站脐橙生理落花落果期(4月15日—5月31日)逐日气象资料,分析脐橙生理落花落果期高温低湿灾害时空分布特征,及赣州脐橙高温低湿灾害过程短期天气形势特征。结果表明:赣州中北部高温低湿灾害日数明显多于南部,20世纪末21世纪初,赣州脐橙高温低湿灾害出现了由少变多的显著突变,高温低湿天数呈明显增加趋势;利用NCEP1°×1°再分析资料,对2000年以来的个例分析发现,造成脐橙高温低湿灾害的天气形势主要是大陆暖高压和副热带高压2类典型天气形势。     

2017年7月榆林异常高温天气成因分析

利用常规气象资料对2017年7月7—14日榆林出现的极端高温天气成因进行了诊断分析,结果表明：青藏高压、大陆高压和副热带高压的强大动力下沉增温使地面升温明显;中纬度维持纬向环流,冷空气活动受阻,有利于700 hPa暖脊发展和维持;高层辐合、中低层辐散,加强了下沉运动的发展;强下沉运动造成的绝热加热使地面温度升高,暖平流进一步加强了升温过程;地面热低压形成和发展时,近地层气压梯度小,风力微弱,有利于高温天气的出现;近地面附近大气水汽含量低,空气干燥,且有逆温层稳定存在,增强了近地层的异常升温。     

柴达木盆地大柴旦盐湖区盐生植物根-土复合体力学强度试验研究

以柴达木盆地大柴旦盐湖区作为试验区,分别筛选出5种优势盐生植物,即海韭菜(Triglochin maritimum Linn.)、芦苇(Phragmites australis Trin.)、赖草(Leymus secalinus Tzvel.)、毛穗赖草(Leymus paboanus Claus.)和无脉苔草(Carex enervis C.A.Mey.)作为试验供试种,分别对5种盐生植物根-土复合体试样和不含根系素土试样进行了室内直接剪切试验和三轴压缩试验,对比了不含根系素土试样与根-土复合体试样的抗剪强度指标;在此基础上,评价了5种盐生植物根系增强土体抗剪强度作用。试验结果表明:(1)当含水量和密度值分别为29.01%和1.65 g/cm3时,5种盐生植物根-土复合体试样的抗剪强度指标粘聚力c值为10.38~19.19 k Pa,且显著大于素土试样的粘聚力c值5.95 k Pa,内摩擦角φ值未表现出变化规律;(2)相对于不含根系的素土试样,由直剪试验和三轴试验得到的5种盐生植物根-土复合体试样的粘聚力增长幅度分别为16.8%~108.7%、19.2%~113.6%;(3)由直剪试验与三轴试验结果表明,区内5种盐生植物根-土复合体试样抗剪强度大小变化顺序表现出一致的规律性,即由大至小依次为,芦苇、海韭菜、赖草、毛穗赖草、无脉苔草和素土。该项研究结果为区内进一步开展盐生植物增强土体抗剪强度机理等方面的研究具有理论研究价值和实际指导意义。     

基于生态位理论的东北三省政府干预强度与市场化水平格局演变研究

以“政府干预强度”和“市场化水平”为研究对象,通过对其生态系统的剖析,构建相应的评价指标体系及其生态位模型,并选取东北三省地级市为评价对象,对其“强政府弱市场”格局和演变趋势进行分析。定量分析的主要结论为：东北三省普遍存在“强政府弱市场”现状,其中黑龙江省最为突出,其次为吉林省、辽宁省;东北三省“强政府弱市场”格局出现多次波动,仅2003~2005年降幅较高,说明2003年“东北振兴战略”影响效果的持续性较短;东北各地市“强政府弱市场”格局具有明显的区域溢出效应,格局较明显的区域主要集中在离中心城市或沿海口岸较远的黑龙江省北部以及辽宁省、吉林省的部分内陆城市。     

大陆岩石圈强度研究

岩石圈强度或有效弹性厚度(Te)控制着岩石圈对长期负载的响应及其演化过程和空间构型,包含丰富的地球动力学信息,对解译地壳、岩石圈乃至地幔介质的力学性质和动力学过程及机理具有重要的科学意义。本文拟回顾从均衡概念的提出至今关于岩石圈强度研究的发展历程,重点从历史角度梳理岩石圈强度研究的沿革脉络、各种方法发展的逻辑关联,并对岩石圈强度与壳幔耦合、岩石圈有效弹性厚度与地震孕震层厚度的关系以及岩石圈有效弹性厚度各向异性等问题进行初步探讨。     

物质点强度折减法边坡失稳判据选择方法

用物质点强度折减法求解边坡安全系数时, 需要选择一定的失稳判据, 而采用不同的失稳判据获得的安全系数通常存在一定差异。为此, 采用物质点强度折减法对两个边坡算例进行了稳定性分析, 对比研究了文献中常用的4种边坡失稳判据(计算不收敛、特征点位移突变、塑性应变贯通及界限值判据)在计算边坡安全系数时的合理性及适用性。同时, 将Spencer极限平衡法获得的安全系数作为参考, 进一步验证了结果的合理性与准确性。结果表明: ①数值计算的收敛性不能作为边坡失稳判据; ②将特征点位移突变视为边坡失稳判据时, 获得的安全系数与极限平衡法获得的结果基本一致, 故特征点位移突变可以作为边坡失稳判据; ③塑性应变贯通和边坡最大位移随迭代时间步趋于稳定的界限值不宜单独作为边坡失稳判据。