2011年春夏长江中下游旱涝急转特征及原因分析

利用NCEP再分析资料,分析了影响2011年春夏季长江南部中下游地区发生旱涝急转的异常大气环流特征及影响因素。发现:长江南部中下游地区旱涝急转发生与西北太平洋副热带高压的变化有密切关系。副热带高压由弱到强的变化为降水提供了水汽条件,高空急流的变化则为降水提供了上升运动条件。进一步分析表明,西太平洋副热带高压西伸加强的原因与副热带高压加强前一候时间内孟加拉湾地区的异常对流加强有密切的关系。急流的变化则与陆地气温的季节变化和中纬度西太平洋强经向海表面温度(SST)梯度异常存在密切的联系。本文的研究表明:2011春夏季长江中下游地区旱涝急转现象的发生,是局地大气环流变化,南北半球大气相互影响以及海洋对大气环流影响的共同作用造成。     

Creating adaptive social-ecological fit: The role of regional actors in the governance of Sea-level rise adaptation in San Francisco bay

Sea level rise is one of the most pressing climate adaptation issues around the world. Often, coastal communities are interdependent in their exposure to sea level rise – if one builds a seawall, it will push water to another – and would benefit from a coordinated adaptive response. The literature on social-ecological systems (SES) calls for actors placed at higher levels of governance (e.g. regional government in a metropolitan area) to improve coordination between local managers by serving as brokers. However, we lack empirical insight on how higher-level actors might improve coordination in practice, and theoretical development on the implications of their intermediation. To address these gaps, we study the case of adaptation to sea level rise in the San Francisco Bay Area. We build a social-ecological network of social actors and shoreline segments using original survey data and simulated scenarios of tidal and traffic interdependencies between shoreline segments. We perform a frequency analysis of network motifs that operationalize social-ecological ‘fit’ in the context of the Bay Area. We find that regional actors and non-governmental organizations increase social-ecological fit by providing intermediation between actors who work on different shoreline segments, whether interdependent or not. This shows that these actors provide adaptive social-ecological fit, future-proofing the Bay Area to current and future climate adaptation challenges.     

秦皇岛入海河流的污染水平、排放特征及对褐潮暴发区生源要素的影响

为查明秦皇岛近海大面积褐潮连年暴发的成因,在2013年3—11月对该地区主要入海河流和沿岸褐潮暴发区的生源要素污染进行了连续调查研究。调查结果表明,所调查入海河流普遍为劣V类地表水,总氮(TN)超标严重,按照氮污染程度由高到低排列依次为大蒲河洋河戴河石河汤河东沙河。各河流中的碳、氮、磷、硅等污染物浓度在时间变化上没有统一规律。基于综合污染指数法的评价结果显示,大蒲河和洋河为重度污染,戴河和汤河从先前的轻度污染加重为中度污染。从污染物入海量上看,TN和化学需氧量(COD)是排放量最高的两种河源污染物,其中溶解态氮占TN的74.6%。在所调查河流中,洋河和大蒲河分别贡献了TN的38.2%和33.2%,同时大蒲河还贡献了75.8%的活性磷酸盐和37.7%的活性硅酸盐,而75.9%的COD来自汤河、洋河和大蒲河。秦皇岛河源污染物排放在时间上较为集中在6—9月的丰水期,但各河流单独的排放具有随机性,没有统一的季节性规律,表现出受人为调控影响明显的特点。秦皇岛沿岸褐潮暴发区的生源要素变化与河源污染物排放有显著性相关(P=0.05)。     

基于生态工程的海岸带全球变化适应性防护策略

在全球变化导致的海平面上升和灾害性气候等压力下,我国海岸带风暴潮、海岸侵蚀、地面沉降等灾害发生频率和强度正在增加,对海岸防护体系的需求日益提高。传统海岸防护工程维护成本高,更新困难,而且可能造成地面沉降、水质恶化、生态退化、渔业资源衰退等后果。基于生态工程的海岸防护提供了抵御海岸带灾害的新理念。修复和重建沙滩、红树林、沼泽湿地、珊瑚礁等海岸带生态系统,可以起到消浪、蓄积泥沙、抬升地面的作用,有效应对全球变化引发的灾害风险,形成更可持续的海岸防护体系。通过分析不同海岸防护技术的优势和限制,认为以生态工程为核心理念构建和管理我国海岸防护体系,才能起到保障社会经济发展和维持生态健康的最佳效果。     

基岩水的壁间运动及基本特征

本文通过对基岩水与孔隙水的比较分析，介绍了基岩水的分布、水动力学和水化学特征，指出了基岩水运动具有均位趋势、选择流动及汇流特性，得出了渗流理论不宜用于基岩水的结论。     

北京市蔬菜和菜地土壤砷含量及其健康风险分析

通过对北京市蔬菜和菜地土壤砷含量状况进行大规模调查,研究了蔬菜和土壤砷含量及其健康风险,并筛选出抗砷污染能力强的蔬菜品种。根据蔬菜的消费量并兼顾品种多样性的原则,在北京市规模化蔬菜栽培基地 (采集蔬菜及土壤样品) 和蔬菜批发市场 (蔬菜样品) 共采集93种蔬菜400多份蔬菜样品和39个土壤样品系统地分析其砷含量。研究发现：北京市菜地土壤砷含量范围和平均含量分别为4.44~25.3和9.40 mg/kg,明显超过北京市土壤砷背景值;北京市蔬菜砷含量最高达0.479 mg/kg,平均含量为0.028 mg/kg,均未超过《食品中砷限量卫生标准》(GB4810-94) 的限量值,但其中有2个蔬菜样品 (萝卜和大蒜) 砷含量超过WHO/FAO制订的限量标准。北京市蔬菜砷含量在东偏北方向 (偏转11^o-30^o) 存在明显的"U"型趋势分布。裸露地蔬菜砷含量显著高于设施蔬菜。油菜、萝卜、小白菜、大葱、芥菜、黄瓜、大白菜和甘蓝抗砷污染能力较弱,而辣椒、云架豆、冬瓜、茄子、菠菜、西红柿、芹菜等抗砷污染能力则较强。北京市居民从蔬菜中摄入砷平均值为0.016 mg/(人·d),蔬菜砷对北京市部分人群存在一定的健康风险。     

海平面上升对中国沿海重要工程设施与城市发展的可能影响

由于自然和人为双重因素作用，２１世纪前半期中国沿海平原地区相对海平面上升幅度可能达到全球平均值的２－３倍，由此将给沿海地区自然环境演变和社会经济发展带来一系列不利影响，本文分析了未来相对海平面上升５０ｃｍ对中国沿海重要的海岸防护、水利与港口码头工程以及城市供水、防洪与滨海旅游业的可能影响方式与程度。     

经验模态法在中国沿岸海平面变化中的应用研究

我国现代海平面变化的系统研究,开始于80年代前后,主要集中于海平面年变率和预测。早期所采用的方法有直线回归法、周期法外推预测等,之后有本征分析方法、随机动态预测模型及灰色系统方法等,以上方法各有利弊,但都因为不能较精确得到海平面变化中的各种周期变化而使得预测精度较差,尤其是对于海平面变化中较长周期的分辨方面。     

呼伦湖的近期扩张及其与全球气候变化的关系

通过近２０多年湖泊水量平衡分析发现，湖泊水位变化主要由湖盆内径流补给量的丰枯决定。进一步分析揭示，呼伦湖地区乃至整个东北地区，本世纪以来随气温升高，随水有增加的趋势。降水增加导致入湖径流量，湖水位上升，呼伦湖本世纪以来的扩张与内蒙古东部地区其他内陆湖泊的变化一致，但这在我国乃至整个亚洲内陆干旱或半干旱区是独一无二的，为此成为这一地区气候变化的指示器。     

全新世长江泥沙堆积的时空分布及通量估算

利用长江中下游、河口及口外、浙-闽沿岸陆架6个主要沉积盆地的40个晚第四纪钻孔及其年代学数据和长江口外、陆架的浅地层剖面,计算了全新世不同阶段各沉积盆地的沉积速率,并进行了近7 000年来泥沙堆积通量的估算。研究发现全新世早期距今10 000年至8 000年间长江口下切古河谷是长江泥沙的主要堆积中心,沉积速率可高达15m/ka。随着海平面上升,全新世中期长江中下游也成为长江泥沙的重要沉积盆地,其中江汉盆地的沉积速率可达10m/ka。近2 000年来,口外、陆架的堆积呈明显增加趋势,反映长江中下游盆地和河口可容空间日益减小。根据沉积速率估算,距今7 000年来长江中下游堆积泥沙约13 074×108 t,同期水下三角洲和陆架的泥沙堆积量约为9 470×108 t。研究还发现全新世以来有两个异常低沉积速率时期：距今8000-7 000年期间上述各沉积盆地沉积速率均显著低,未见长江泥沙的沉积中心; 距今4 000-2 000 年期间长江口呈现低沉积速率。 这两次异常的原因推测与海平面、气候波动事件密切相关。