沙尘暴同一化监测模型与灾害评估研究

阐述了将GIS/RS(地理信息系统/遥感)一体化技术应用在沙尘暴灾害的监测与评估工作中的方法,提出利用不同遥感数据源建立同一化的沙尘暴监测模型的方法,将沙尘暴监测由定性研究转变为定量特征参数计算.引入GIS技术建立了可业务使用的沙尘灾害评估模型,通过对下垫面数据的集成与叠合分析,可以快速、机动、准确、可靠和多层次进行沙尘暴的灾后评估.     

华北春季沙尘暴频次与环流年际变率的相关分析

分析了近40年来华北春季沙尘暴频次与前秋、前冬和当年春季大尺度大气环流因子的关系,重点是检查年际尺度上的相关。结果表明,年际尺度上与沙尘暴频次有密切关系的环流因子包括:春季太平洋/北美遥相关型(PNA)、春季北太平洋指数(NP)、冬季亚洲区极涡面积。前者为正相关,后二者为负相关。这与用包含低频变率的原始序列进行分析的结果有很大的不同。原始序列分析的结果表明,与华北沙尘暴频次有关的环流因子主要是春季太平洋准10年振荡(PDO,为负相关),春季北半球极涡面积和亚洲区极涡面积(正相关)、前冬西大西洋型(WA,为正相关),以及前秋亚洲区极涡面积(正相关)。说明在不同时间尺度上,大气环流因子有不同的作用。此外,除了PNA、NP和亚洲区极涡面积外,年际尺度上ENSO及WA也可能对沙尘暴频次存在适度的影响。年际尺度上春季12个环流因子对春季沙尘暴频次的方差贡献率为65.3%。     

甘肃民勤春季沙尘天气的气候特征

用民勤气象站1976—2005年春季沙尘天气的观测资料,分析了沙尘天气的时空变化特征与气象条件、水资源以及人类活动的关系。结果表明：春季民勤地区的沙尘天气大多发生在中午至傍晚,持续时间一般在1-2h。沙尘天气总的发展趋势在减少,它与降水量之间有很好的反相关性;民勤地区特殊的地理位置所形成的气候背景、石羊河流域来水的大幅度减少、水资源不合理的开采与利用、人口增长对生态环境的压力等方面的影响都造成该地春季沙尘天气较多。     

地质记录中的微球粒

地质记录中的微球粒根据成因可以分为宇宙尘、地外物体撞击成因微球粒、火山成因微球粒、生物成因微球粒、沉积作用微球粒和现代微球形飞灰等。宇宙尘含有丰富的宇宙物质,出现Fe、Ni核心和方铁矿等,具有宇宙尖晶石和宇宙不丰富的元素的亏损是判断宇宙尘的关键特征。撞击事件可以产生近源区的撞击熔融玻璃球和远源区的撞击汽云凝结球两类微球粒,常与其他撞击成因矿物伴生。火山微球粒是在低粘稠度的岩浆岩喷发形成的玻璃质火山灰中,有球形、液滴形和哑铃形的微颗粒。这三种成因的微球粒在各种地层中的赋存对于地层对比和地史事件研究中有着非常重要的意义,为判断和研究不同的地质事件提供了一个很好的媒介,因此长期以来一直是微球粒研究的主要对象。另外,在现代工业生产过程中也可以产生大量微球形飞灰,这些飞灰经常包含非常复杂的表面纹饰和独特的化学组成,比如高的ZnO含量等。     

新疆艾比湖地区盐尘的沉积通量及其物质组成

以新疆准噶尔盆地西部的艾比湖地区为研究区,通过野外降尘监测、采样分析等方法,研究了艾比湖地区含盐粉尘的沉积通量和物质组成特征.结果表明:艾比湖干涸湖底是盐尘的输出源,盐尘的化学组成主要是无水芒硝、白钠镁矾、氯化钠等盐碱粉尘及Cr、Pb、Mn、Cu、Ni等潜在毒性元素.艾比湖地区盐尘的沉积通量约为79~381 g·m-2·a-1,盐的沉积通量约为4~61 g·m-2·a-1.盐尘的粒径分布以2~63μm的粉砂粒级为主,大于63μm的砂粒级所占比例很小.特殊的地形条件、大风天气、稀疏的植被覆盖、疏松的大面积尘源是艾比湖湖底风蚀和盐尘输送的有利条件.     

一类新型天然结构色宝石材料的初步研究

应用光学显微镜及扫描电镜对双壳纲贝壳韧带结构色的研究表明,韧带具有非常美丽的结构色,可以做为宝石材料或收藏品.韧带结构色可能是由定向排列的纳米级文石及蛋白质纤维构成的光珊衍射引起的.韧带结构色的发现为宝石的颜色成因及光子带隙材料等研究提供了新的思路.     

Integration of Multi-source Measurements to Monitor Dust over North China：A Case Study

The aerosol optical depth （AOD） data from the Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer （MODIS） aboard Satellite Aqua, along with the altitude-resolved aerosol subtypes product from the Cloud-Aerosol LIdar with Orthogonal Polarization （CALIOP）, as well as surface PM 10 measurements, were utilized to investigate the dust activities common in springtime of northern China. Specifically, a dust storm episode that occurred over the North China Plain （NCP） during 17-21 March 2010 was identified. The PM 10 concentration at Beijing （39.8 °N, 116.47 °E） reached the peak value of 283 μgm -3 on 20 March 2010 from the background value of 15 μg m-3 measured on 17 March 2010, then dropped to 176 μgm-3 on 21 March 2010. Analysis of the CALIOP aerosol subtypes product showed that numerous large dust plumes floated over northern China, downwind of main desert source regions, and were lifted to altitudes as high as 3.5 km during this time period. The MODIS AOD data provided spatial distributions of dust load, broadly consistent with ground-level PM 10 , especially in cloud free areas. However, inconsistency between the MODIS AOD and surface PM 10 measurements under cloudy conditions did exist, further highlighting the unique capability of the CALIOP lidar. CALIOP can penetrate the cloud layer to give unambiguous and altitude-resolved dust measurements, albeit a relatively long revisit period （16 days） and narrower swath （90 m）. A back trajectory simulation using the Hybrid Single-Particle Lagrangian Integrated Trajectory （HYSPLIT） model was performed, and it was found that the sand-dust storm originated from the Gobi Desert on 18 March 2010 travelled approxi-mately 1200-1500 km day-1 eastward and passed over the NCP on 19 March 2010, in good agreement with previous findings. In addition, the multi-sensor measurements integrated with the HYSPLIT model output formed a three-dimensional view of the transport pathway for this dust episode, indicating that this episode was largely associated with the desert source regions to the northwest of the NCP. The results imply the importance of integration of multi-sensor measurements for clarifying the overall structure of dust events over northern China.     

黄铁矿利用过程中铊的迁移特征

以静态浸泡、动态模拟淋滤和逐级提取作基础,结合工艺过程,研究了黄铁矿利用过程中铊的迁移特征.结果表明,铊在焙烧时主要随飞灰和炉渣迁移,少量以 TlF的气态形式迁移;铊从飞灰、炉渣和沉灰渣中的释放率与浸泡时间成正比,与 Ph值和粒径成反比 (沉灰渣新样除外 ),且新样铊的释放率大于陈样,浸泡样品铊的释放率大于淋滤样品.当样品中可提取态铊含量较高,或飞灰中不可提取态铊含量较高,且飞灰含有 HF、 SO2和 SO3时,铊容易迁移.当赋存在碳酸盐矿物中的铊含量较高时,铊在酸性条件下也容易迁移,而保持炉渣和沉灰渣的 Ph值中性或接近中性,可有效防止废渣中的铊淋滤进入环境.     

北京一次连续重污染过程的气象条件分析

2006年4月7—10日北京出现空气质量持续重污染,对当地生产和生活带来较大影响。从天气形势、气象要素、流场、大气稳定度等方面分析了这次重污染的形成及维持原因。结果表明,此次连续重污染过程是一次沙尘过程先后两次影响北京所造成。第一次为内蒙沙源地沙尘随西北气流南下影响北京的典型沙尘污染过程;第二次是移至下游的沙尘在“回流”天气形势下沿偏东风返回北京所造成,较为少见。这次重污染是混合型的,是沙尘和静稳气象条件共同作用的结果。     

拉萨一次浮尘天气过程分析

2007年1月15—17日拉萨地区出现了一次浮尘天气,造成空气质量污染,能见度下降;拉萨地区的生产、生活及交通运输受到了较大影响。应用欧洲中心客观分析场资料和逐日观测资料,主要从天气形势和气候特征分析了拉萨浮尘天气形成的原因和空气污染的局地气象条件。结果表明,由于冷暖空气在高原地区对峙,温度梯度和锋区加强;以及200hPa高空西风急流的影响,引发西藏地区大风,使干燥、疏松的地表形成扬沙、沙尘暴,大量的细小沙尘粒子随高空偏西气流携带至拉萨。加之拉萨本地低空处于弱辐合区,大气层结稳定,风速较小或静风,导致了拉萨浮尘天气形成。最后,给出了拉萨浮尘天气预报的思路,为拉萨浮尘天气的准确预报提供了一些参考信息。