南疆盆地沙尘气溶胶光学特性及我国沙尘天气强度划分标准的研究

依据气溶胶光学厚度测量原理,利用布设于塔里木盆地腹地塔中和盆地西南边缘和田气象站的2部CE318自动跟踪太阳光度计于2002年6月至2003年11月期间的探测结果,结合地面气象实测资料,分析了南疆盆地大气气溶胶的光学特性。同时结合我国已有的沙尘气溶胶光学特性的研究成果,初步提出了依据气溶胶光学厚度判断沙尘天气强度的标准。结果表明:塔中、和田气溶胶光学厚度随波长的增大多呈现减小趋势,塔中个别季节有些例外;2站气溶胶光学厚度的日变化基本保持对称的抛物线形,在春、夏季尤为明显;Angstrom浑浊度系数β的拟合曲线显示β随能见度增大而减小,波长指数α随能见度的变化趋势说明弱沙尘天气下,大气中主要弥漫着小粒径的气溶胶颗粒,而强沙尘天气则以大粒径为主;沙尘气溶胶光学厚度随晴空、浮尘、扬沙、沙尘暴依次增加;沙尘天气发生时,气溶胶光学厚度的临界值基本为晴空值的两倍,沙漠地区气溶胶光学厚度≥1.1206,北京≥0.3174。而发生沙尘暴的阈值则有很大不同,沙漠区气溶胶光学厚度至少 > 3.0,北京由于大气污染等因素,其判断沙尘暴发生的阈值为1.9982。另外笔者认为AOD与水平能见度之比值能够较全面地考虑水平和垂直两个方向的要素变化,衡量沙尘天气强度更具有合理意义,值得更深一步的探讨。     

50年来北海市滨海湿地景观格局变化及其驱动机制

以1955~2004年遥感影像为数据源,结合野外调查,运用景观生态学原理,研究50 a间北海市滨海湿地的景观格局及其动态变化。结果表明,50 a间北海市滨海湿地呈整体退化趋势,潮间砂质海滩、潮间淤泥质海滩、红树林滩、小型岛屿湿地减少;景观格局指数显示1977年、1998年是北海市滨海湿地较明显变化的拐点。1977年人类活动影响增加,滨海湿地稍有退化,湿地景观多样性指数减小,优势度指数增加,均匀度指数减小、景观总面积指数降至最低值。1988年湿地保护力度加大,湿地略为好转,景观多样性指数、优势度指数、均匀度指数则呈相反规律。1998年湿地受到的极端气候灾害、人类干扰程度加大,平均斑块分形维数下降,斑块密度指数、景观斑块数破碎化指数呈最高值。湿地景观格局指数的变化,反映了围垦改造、互花米草的生物入侵、城市污染、极端气候灾害等对景观格局的影响,人类活动是北海市滨海湿地景观格局变化的主要驱动因子。     

基于MODIS数据的西台吉乃尔盐湖水体提取及水域面积的监测

西台吉乃尔盐湖具有丰富的镁锂资源,受补给、降水、水文地质条件及人为因素的影响,理化性质和面积有较大变化。通过在湖表水和干盐滩进行样本点采集,统计分析盐湖水体的光谱特征,然后根据MO-D IS数据第1、2波段的反射率和NDVI设定的阈值提取水体,进行水域面积动态变化的监测,结合气象资料,对比分析了西台湖面积的变化情况和原因,对盐湖水体的提取、湖区矿产持续开发利用和水体保护具有一定的指导作用。     

阿塔卡马海沟表层水颗粒有机碳与微生物群落呼吸作用的时空变化研究

海沟是全球大洋体系的重要组成部分。研究这一极端环境的生物地球化学循环过程有助于我们进一步理解海洋的物质循环。前期研究发现,海沟表层水体的初级生产力(NPP)对海沟沉积物埋藏的有机碳性质具有重要影响,但是,颗粒有机碳(POC)在沉降过程中被微生物呼吸和降解的过程尚不清楚。因此,本研究利用2018年春"太阳号"阿塔卡马海沟(Atacama Trench)国际联合航次SO261所采集的表层水样品,测试其中POC浓度、C/N、δ¹³C、δ¹⁵N等参数,并结合0.2—0.8、0.8—3.0、>3.0μm三种粒径微生物群落呼吸(microbial community respiration,MCR)速率测试,探究其日变化模式及不同站位的空间变化模式,进而衡量微生物对POC的呼吸降解作用。结果表明,该海域表层水中对POC降解占主导作用的微生物类群粒径为0.8—3.0μm;24 h时间序列实验表明MCR随时间呈现"M"型曲线的双峰变化模式,且和C/N、δ¹³C、δ¹⁵N等参数变化趋势吻合,表明同一站位的呼吸速...     

基于RAGA的指数曲线模型预测基桩承载力

预测挤扩支盘桩单桩极限承载力指数曲线模型的函数表达式是一个超定非线性方程。采用传统的最小二乘法对该模型参数进行回归处理时,往往由于计算复杂和人为因素的影响使预测结果存在较大的误差。为此,用实数编码加速遗传算法（RAGA）,对指数曲线模型的参数和理论极限承载力进行优化,并基于MATLAB环境下编写了模型的计算程序。结合工程实例,应用指数曲线模型对挤扩支盘桩静载荷试验实测数据进行了拟合分析。结果表明,基于RAGA的指数曲线优化模型能够更好地拟合实测数据和有效地预测单桩极限承载力,且基于RAGA的指数曲线优化模型具有求解速度快、计算精度和自动化程度高、人为干扰因素小、通用性强等优点。     

成像光谱数据特征选择及小麦品种识别实验研究

针对河北栾城获得的MAIS成像光谱仪数据用于小麦品种识别进行了特征选择和分类研究。利用遗传算法以JM距离为准则并结合实验区小麦的生物物理特性，进行了最佳波段选择；利用Fuzzy—Anmap分类器及选出的最佳波段对成像光谱数据进行了分类，区分出了4种小麦品种，小麦的总体分类精度超过97％。     

最近500年来福建玉华洞石笋氧同位素记录及气候意义

基于福建将乐玉华洞一支石笋（YH1）4个230Th年龄和370个氧同位素数据,并利用具有年层时标的湖北清江和尚洞石笋氧同位素记录的校正,重建了AD 1530以来1~3 a分辨率的石笋氧同位素序列。与当地现代器测气象资料对比发现,最近60 a来玉华洞石笋δ18O与当地夏半年降水量相关性最为显著（R=-0.35,n=55）,而受温度的影响较弱,玉华洞石笋氧同位素较好的指示了当地夏半年降水量变化的信息。最近100 a来,福建玉华洞石笋的氧同位素组成具有逐渐变重的趋势,与其他地区高分辨率石笋δ18O具有相同的变化趋势,而且也与季风指数指示的季风减弱趋势相一致,进一步证实季风区石笋δ18O反映了东亚季风大尺度环流特征;在小冰期中后期（AD 1530-1850）,玉华洞石笋δ18O在平均值-5.9‰高频振荡,存在一系列的数十年际尺度的季风增强和减弱事件,与亚洲—太平洋涛动（Asian Pacific Oscillation,APO）指数密切相关,说明玉华洞石笋δ18O所指示的降水信息受APO变化的影响。     

基于多指标综合指数的灾害性天气过程预评估方案

通过分析给出了一种基于多指标综合指数的灾害性天气过程预评估方案,提出预估应包含对灾害性天气过程本身程度预估和灾害影响预估两个部分。通过建立综合指数来描述灾害性天气过程本身的程度,利用历史和实时气象资料对综合指数进行计算,分别对灾害性天气过程进行历史分析和实时监测;通过列表法,对收集的历史和实时灾害影响资料进行解析,综合指数中组合要素的差异,可用于分析灾害的不同特征;最后利用历史统计情景、相似指数年份类比和中短期预报等三种方案,对灾害性天气进程和影响发展程度进行预估。并以湖北省2008年初持续低温雨雪冰冻过程为例进行具体说明,此次过程综合指数值位居历史第二位,约70年一遇,直接经济损失超过110亿元,是1951年以来冬季损失最大的一次气象灾害。     

基于Landsat5-TM遥感影像植被监测方法研究

针对Landsat5-TM遥感影像植被监测方法进行了研究,采用了变化向量分析方法,通过分析采用绿度指数GVI和垂直植被指数PVI来进行植被检测,并通过最大类间方差进行阈值的选取,采用Landsat5-TM遥感影像数据进行了试验,通过变化检测分类图和变化类别图斑统计的方法对结果进行了评价,变化检测分类精度较高。     

黑龙江一次飑线天气过程特征及成因分析

利用风云2E、2G卫星云图资料、多普勒雷达、探空、自动站、micaps资料对2018年6月26日发生的一次飑线过程进行分析。结果表明:先后有两条飑线对黑龙江西南部地区造成影响,降水区位于高空急流左侧与低空急流出口区左侧,高空气旋性切变使上升运动增强,形成低层辐合、高层辐散的结构;中层切变及地面辐合系统,为强对流发生提供动力抬升条件;中高层干冷、低层暖湿造成大气层结不稳定;较大的CAPE值、强垂直风切变及适宜的0℃层高度有利于冰雹发生;飑线成熟阶段有中层径向辐合、"逆风区"出现,大于50 dBz的强回波延伸到-20℃层以上,有三体散射及旁瓣回波,回波顶高超过12 km,具有大冰雹发生的条件;shear指数激增和VIL大值区有冰雹出现;发生冰雹的区域与TBB梯度大值区一致。